Изобразите цикл Ренкина на перегретом паре в в P-V и T-S диаграммах. Назовите процессы из которых состоит цикл. Чему равен термический КПД цикла

Изображения идеального цикла перегре­того пара в p-, v-, T-, s-, и h, s-диаграммах приведены на рис. 1 и 2. Этот цикл отличается от цикла Ренкина на насы­щенном паре только на­личием дополнительного перегрева по линии 6-1. Он осуществляется в паропе­регревателе, являющемся элементом па­рового котла.

Термический КПД цикла определяет­ся, как обычно, по уравнению

Теплота подводится при в процессах 4-5 (подогрев воды до темпе­ратуры кипения), 5-6(парообразование) и 6-1 (перегрев пара). Теплота <7ь под­веденная к 1 кг рабочего тела в изо­барном процессе, равна разности энталь­пий в конечной и начальной точках про­цесса: .

Отвод теплоты в конденсаторе осу­ществляется также по изобаре 2-3, сле­довательно,

Если не учитывать ничтожного повышения температуры при адиабатном сжатии воды в насосе, то и

где — энтальпия кипящей воды при давлении р_2.

Рисунок 1 - Цикл Ренкина на перегретом паре:

а — в p,v- диаграмме; б — в T,s-диаграмме

Рисунок 2 - Цикл Ренкина в h,s-диаграмме

Из формулы видно, что КПД идеального цикла Ренкина определяется значениями энтальпий пара до турбины и после нее и энтальпии воды ,находящейся при температуре кипения .В свою очередь эти значения опреде­ляются тремя параметрами цикла: дав­лением и температурой пара перед турбиной и давлением р₂ за турбиной, т. е. в конденсаторе.

В самом деле, зная и легко отыскать положение точки 1 в h, s -ди­аграмме и найти энтальпию . Пересечение адиабаты, проведенной из точки 1, с изобарой определяет положение точки 2, т. е. эн­тальпию . Наконец, энтальпия воды, закипающей при давлении р₂, зависит только от этого давления.

Перегрев пара увеличивает среднюю температуру подвода теплоты в цикле, не меняя температуру отвода теплоты. По­этому термический КПД паросиловой установки возрастает с увеличением тем­пературы пара перед двигателем. Для примера ниже приведена зависимость от при абсолютных давлениях = 9,8 МПа и р₂ = 3,9 кПа:

, ºC
, %	40,5		42,5	44,2

С увеличением давления пара перед турбиной при постоянных и р₂ полез­ная работа цикла возрастает, т. е. . В то же время количество подведенной за цикл теплоты несколько уменьшается за счет умень­шения энтальпии перегретого пара . Поэтому чем выше давление тем боль­ше КПД идеального цикла Ренкина.

Рисунок 3 - Влияние давления перегретого пара на параметры цикла Ренкина

На рисунке 3 видно, что большему давлению перед турбиной соответствует более высокая влажность выходящего из нее пара. При из турбины вы­ходит перегретый пар; при он по­лучается уже слегка влажным, а при степень сухости его значитель­но меньше единицы. Содержание капелек воды в паре увеличивает потери от тре­ния его в проточной части турбины. По­этому одновременно с повышением дав­ления пара за паровым котлом необходи­мо повышать и температуру его перегре­ва, чтобы поддерживать влажность вы­ходящего из турбины пара в заданных пределах.

С этой же целью пар, частично рас­ширившийся в турбине, возвращают в котел и снова перегревают (уже яри меньшем давлении), осуществляя так называемый вторичный (а иногда и тре­тичный) подогрев. Одновременно это по­вышает термический КПД цикла.

Турбины атомных электростанций, работающие на насыщенном паре, имеют специальную конструкцию, позволяю­щую отводить выделяющуюся при кон­денсации воду.

Повышение параметров пара опреде­ляется уровнем развития металлургии, оставляющей металлы для котлов и турбин. Получение пара с температу­рой 535—565 °С стало возможным лишь благодаря применению низколегирован­ных сталей, из которых изготовляются пароперегреватели и горячие части тур­бин. Переход на более высокие парамет­ры (580—650 °С) требуют применения дорогостоящих высоколегированных (аустенитных) сталей.

При уменьшении давления р₂ пара за турбиной уменьшается средняя темпера­тура отвода теплоты в цикле, а сред­няя температура подвода теплоты меня­ется мало. Поэтому чем меньше давление пара за турбиной, тем выше КПД паро­силовой установки.

Давление за турбиной, равное давле­нию пара в конденсаторе, определяется температурой охлаждающей воды. Если среднегодовая температура охлаждаю­щей воды на входе в конденсатор со­ставляет приблизительно 10—15 ^СС, то из конденсатора она выходит нагретой до 20—25 °С. Пар может конденсиро­ваться только в том случае, если обеспе­чен отвод выделяющейся теплоты, а для этого нужно, чтобы температура пара в конденсаторе была больше температу­ры охлаждающей воды хотя бы на 5—10°С. Поэтому температура насыщенно­го пара в конденсаторе составляет обыч­но 25—35 °С, а абсолютное давление этого пара р₂ соответственно 3—5 кПа. Повышение КПД цикла за счет дальней­шего снижения р₂ практически невоз­можно из-за отсутствия естественных ох­ладителей с более низкой температурой.

Имеется, однако, воз­можность повысить эффективность паро­силовой установки путем увеличения, а не уменьшения давления и температу­ры за турбиной до такой величины, что­бы отбросную теплоту (которая состав­ляет более половины всего количества теплоты, затраченной в цикле) можно было использовать для отопления, горя­чего водоснабжения и различных техно­логических процессов (рис. 4). С этой целью охлаждающая вода, нагретая в конденсаторе К, не выбрасывается в водоем, как в чисто конденсационном цикле, а прогоняется через отопительные приборы теплового потребителя ТП и, охлаждаясь в них, отдает полученную в конденсаторе теплоту. В результате станция, работающая по такой схеме, одновременно вырабатывает и электри­ческую энергию, и теплоту. Такая станция называется теплоэлектроцентралью (ТЭЦ).

Рисунок 4 - Схема установки для совместной выработки тепловой и электрической энергии: ПК. — паровой котел; Т — паровая турбина; К — конденсатор-подогреватель; Н — насос; ТП — теп­ловой потребитель. Цифры соответствуют точкам цикла в Т,s диаграмме

Охлаждающую воду можно исполь­зовать для отопления лишь при том усло­вии, что ее температура не ниже 70— 100 °С. Температура пара в конденсато­ре (подогревателе) К должна быть хотя бы на 10—15 °С выше. В большинстве случаев она получается больше 100°С, а давление насыщенного пара при этой температуре выше атмосферного. Поэтому турбины, работающие по такой схеме, называются турбинами с противо­давлением.

Итак, давление за турбиной с про­тиводавлением получается обычно не ме­нее 0,1—0,15 МПа вместо около 4 кПа за конденсационной турбиной, что, ко­нечно, приводит к уменьшению работы пара в турбине и соответствующему уве­личению количества отбросной теплоты. Это видно на рис. , где полезно ис­пользованная теплота <?„ в конденсаци­онном цикле изображается площадью /-2'-3'-4'-5-6, а при противодавлении — площадью 1-2-3-4-5-6. Площадь 2-2'-3'-4 дает уменьшение полезной работы из-за повышения давления за турбиной с р₁ до р₂.

Термический КПД установки с про­тиводавлением получается ниже, чем конденсационной установки, т. е. в элек­троэнергию превращается меньшая часть теплоты топлива. Зато общая сте­пень использования этой теплоты стано­вится значительно большей, чем в кон­денсационной установке. В идеальном цикле с противодавлением теплота, за­траченная в котлоагрегате на получение пара (площадь 1-7-8-4-5-6), полностью используется потребителями. Часть ее (площадь 1-2-4-5-6) превращается в ме­ханическую или электрическую энергию, а часть (площадь 2-7-8-4) отдается тепловому потребителю в виде теплоты пара или горячей воды.

При установке турбины с противо­давлением каждый килограмм пара со­вершает полезную работу и отдает тепловому потребителю количе­ство теплоты . Мощность установки по выработке электроэнергии и ее тепловая мощность пропорциональны расходу пара D т. е. жестко связаны. Это неудобно на практике, ибо графики потребности в электроэнергии и теплоте почти никогда не совпадают.

Чтобы избавиться от такой жесткой связи, на станциях широко применяют турбины с регулируемым проме­жуточным отбором пара. Такая турбина состоит из двух частей: части высокого давления (ЧВД), в которой пар расширяется от давления до давления р_от6, необходи­мого для теплового потребителя, и части низкого давления (ЧНД), где пар рас­ширяется до давления р₂ в конденсаторе. Через ЧВД проходит весь пар, выраба­тываемый котлоагрегатом. Часть его (при давлении р_от6) отбирается и поступает к тепловому потребителю. Остальной пар в количестве проходит через ЧНД в конденсатор К.Регулируя соотношения между и , можно независимо менять как тепловую, так и электрическую нагрузки турбины с промежуточным отбором, чем и объяс­няется их широкое распространение на ТЭЦ. При необходимости предусматри­ваются два и более регулируемых отбора с разными параметрами пара. Наряду с регулируемыми каждая турбина имеет еще несколько нерегу­лируемых отборов пара, исполь­зуемых для регенеративного подогрева питательной воды, существенно повыша­ющего термический КПД цикла.

Своеобразная «теплофикация» мо­жет осуществляться даже на чисто кон­денсационных станциях, где охлаждаю­щая вода из конденсаторов использует­ся, например, для обогрева бассейнов или водоемов, где искусственно выращи­вается рыба. Отбросная теплота может использоваться для обогрева парников, теплиц и т. д. Конечно, потребное в рай­оне ТЭЦ количество теплоты для этих целей значительно меньше общего коли­чества отбросной теплоты, но, тем не ме­нее, такое ее использование является эле­ментом безотходной технологии — техно­логии будущего.

Рисунок 5 - Теплофикационный цикл в Т,s -диаграмме

Рисунок 6 - Установка турбины с регулируемым отбором пара

Несмотря на большие потери эксергии при передаче теплоты от продуктов сгорания к пару, КПД паросиловых установок в среднем выше, чем у ГТУ, и близок к КПД ДВС, прежде всего за счет хорошего использования располага­емой эксергии пара. (Как указано выше, его температура на выходе из конденса­ционной турбины составляет 28—30 °С.) С другой стороны, большой располагае­мый теплоперепад в турбине и связанный с этим относительно низкий удельный расход пара на выработку 1 кВт позво­ляют создать паровые турбины на ко­лоссальные мощности — до 1200 МВт в одном агрегате! Поэтому паросиловые установки безраздельно господствуют как на тепловых, так и на атомных элек­тростанциях. Паровые турбины приме­няют также для привода турбовоздухо­дувок (в частности, в доменном произ­водстве) . Недостаток паротурбинных установок — большие затраты металла, связанные прежде всего с большой мас­сой котлоагрегата. Поэтому они практи­чески не применяются на транспорте и их не делают маломощными.

2.Изобразите принципиальную технологическую схему АЭС (атомной электрической станции) с реактором типа БН (на быстрых нейтронах) и опишите ее

АЭС с реакторами на быстрых нейтронах (БН), реакторами-размножителями, используются для получения тепла и электроэнергии, а также для производства ядерного топлива. Технологическая схема энергоблока такой АЭС представлена на рисунке 7. Реактор типа БН имеет активную зону, где происходит реакция с выделением потока быстрых нейтронов. Эти нейтроны воздействуют на элементы из урана U-238, который в ядерных реакциях не используется, и превращают его в плутоний Р_к -239. Последний может быть использован на АЭС в качестве ядерного горючего.

Теплоносителем в реакторе типа БН, как правило, используется жидкий натрий, который бурно реагирует с водой и паром. Поэтому, чтобы избежать при авариях контакта радиоактивного натрия первого контура с водой или водяным паром, схему АЭС выполняют трехконтурной (с жидкометаллическим промежуточным контуром).

Первый контур предназначен для снятия тепла с реактора и передачи его теплоносителю второго контура. Первый циркуляционный контур состоит из активной зоны и зоны воспроизводства (реактора 1) теплообменников 2 и насосов 3, связанных между собой каналами, по которым циркулирует теплоноситель (радиоактивный натрий).

На действующих и строящихся АЭС с реакторами, охлажденными жидким металлом, применяются два конструкционных варианта первого контура. В одном варианте (смотри рисунок 7) контур циркуляции теплоносителя состоит из нескольких петель и оборудование располагается в индивидуальных корпусах, соединенных трубопроводами. Такая компоновка называется петлевой или контурной. Во втором варианте все оборудование первого контура размещается в едином прочном корпусе. Это интегральная компоновка (баковая, погруженная). По второму варианту выполнены, в частности, установки типа БН-600.

Циркуляция теплоносителя первого контура в установках типа БН-600 осуществляется тремя главными циркуляционными насосами, с напора которых по напорным трубопроводам натрий поступает в напорную камеру реактора, где поток распределяется по тепловыделяющим сборкам (ТВС) активной зоны и зоны воспроизводства.

Пройдя активную зону реактора, натрий с температурой С поступает в шесть параллельно включенных промежуточных теплообменников через кольцевой зазор в защите вокруг активной зоны.

Рисунок 7. Технологическая схема АЭС с реактором типа БН

Натрий первого контура проходит сверху вниз в межтрубном пространстве теплообменников и выходит при температуре С в три переливные камеры, откуда забирается насосами, которые подают его обратно в реактор.

Нормальную работу первого контура реакторов типа БН обеспечивают системы очистки, приготовления, хранения, подачи и приема натрия, газовая система, система обогрева и т.д.

Высокая химическая активность натрия по отношению к кислороду воздуха обусловила применение инертного газа, исключающего непосредственный контакт расплавленного натрия с воздухом. Все натриевые системы выполняются герметичными, и газовые полости над теплоносителем заполняются осушенным и очищенным от кислорода газом, не взаимодействующим с натрием при рабочих температурах (аргон, гелий).

В состав газовой системы кроме газовых объемов реактора, насосов входят газовые баллоны-ресиверы объемом 4-5 м³ при давлении до 20 МПа, ловушки паров натрия, устанавливаемые на газовых линиях, система очистки газа.

Жидкометаллические теплоносители имеют температуру плавления С, поэтому для обеспечения разогрева контуров перед заполнением теплоносителем и поддержания его в горячем состоянии служит система газового разогрева, включающая газодувки, подогреватели, а также внутренние и наружные камеры обогрева корпуса реактора и другого оборудования. Обогрев вспомогательных систем с натрием осуществляется, как правило, электронагревательными элементами.

Параметры первого контура контролируются системой, включающей в себя ионизационные камеры, датчики температуры, давления, электромагнитные расходомеры, датчики числа оборотов ГЦН, тока и напряжения на электродвигателях ГЦН и на электромагнитных насосах. Главные циркуляционные насосы обслуживаются масляной системой, в состав которой входят насосы, холодильники, фильтры, трубопроводы с арматурой, система управления и контроля.

Все эти системы, обеспечивающие нормальную работу первого контура, требуют надежного электроснабжения.

Второй (промежуточный) контур предназначен для передачи тепла от первого контура рабочему телу в парогенераторах 5 (смотри рисунок 2.3) и пароперегревателях 4. В состав второго контура входят, кроме парогенераторов 5 и пароперегревателей 4, циркуляционные насосы 7 и вспомогательные системы, аналогичные системам первого контура.

В установках типа БН теплоноситель (нерадиоактивный натрий) с помощью насосов 7 второго контура подается в теплообменники 2 натрий-натрий, нагревается в них до С, затем направляется в пароперегреватели 4 и парогенераторы 5, где, отдавая тепло рабочему телу, охлаждается до С и поступает на вход циркуляционных насосов 7. С целью исключения перетечек активного натрия в неактивный (в промежуточных теплообменниках 2) давление во втором контуре больше, чем в первом. В системе компенсации давления используется аргон.

Назначение и состав третьего (пароводяного) контура такие же как у любой тепловой станции. Питательная вода поступает из главного конденсатора 10 (смотри рисунок 7) на всос конденсатного насоса 11 и далее в деаэратор 8. Питательным насосом 6 вода забирается из деаэратора и подается на парогенератор 5 (испаритель), где отбирает тепло у теплоносителя второго контура и превращается в пар. Пар из парогенератора поступает в пароперегреватель 4 и далее на турбину 9, где и срабатывается, вращая последнюю. Отработавший пар из турбины сбрасывается в главный конденсатор, где охлаждается, конденсируется и превращается в питательную воду.

Турбина связана муфтой М с генератором G, в котором механическая энергия превращается в электрическую энергию. Электрическая энергия подается на потребители собственных нужд (СН) и через повышающий трансформатор Т на открытое распределительное устройство (ОРУ).

Основное достоинство АЭС с реакторами типа БН- их способность воспроизводить ядерное горючее. Эти станции, как и другие АЭС, не имеют выбросов дымовых газов и не имеют отходов в виде золы и шлаков.

Основные недостатки:

- большие удельные тепловыделения в охлаждающую воду;

- низкий КПД ;

- необходимость надежного захоронения радиоактивных отходов.

3.Изобразите развертку проточной части активной ступени турбины, треугольники скоростей и измерение параметров пара

При использовании кинетической энергии пара при умеренных окружных скоростях применяют турбины со ступенями скорости. Для определения скоростей пара пользуются методом построения треугольников.

Рисунок 8. Треугольники скоростей двухвенечной ступени

Процесс течения пара в чисто активной (ρ = 0) турбине с двумя ступенями скорости с учетом потерь показан на рис. 8, а. Пре­вращение потенциальной энергии пара в кинетическую происхо­дит так же, как в одноступенчатой активной турбине, только в одном ряде сопел. Действительная абсолютная скорость пара на выходе из сопел с₁ = 44,8φ √h_а и направлена под углом α₁ к направлению окружной скорости. Геометрическим вычитанием находят относительную скорость входа пара на рабочие лопатки первого ряда w₁ направленную под углом β₁.

Относительная скорость пара на выходе из рабочих лопаток первого ряда ω₂ = ψ₁ω₁ (ψ₁ — скоростной коэффициент первого ряда рабочих лопаток) и направлена под углом β₂. Геометрическим сложением находят абсолютную скорость с₂ выхода пара с лопа­ток первого ряда, направленную под углом α₂:

Пар входит на направляющие лопатки ступени со скоростью с₂, но из-за вредных сопротивлений она уменьшается до c₁’ =ψ_нс₂ (ψ_н — скоростной коэффициент на направляющих лопатках). Ско­рость с₁' направлена под углом α₁’. Геометрическим вычитанием находят относительную скорость пара w₁’, направленную под уг­лом β₁’:

Аналогично, как и для лопаток первого ряда, определяют

где w₂’ и с₂’ — относительная и абсолютная скорости на выходе из лопаток второго ряда, направленные соответственно под уг­лами β₂’ и α₂’; ψ₂ — скоростной коэффициент рабочих лопаток второго ряда.

Треугольники скоростей удобно совмещать к одному полюсу для каждой ступени или для всех ступеней (рис. 81, б). Из тре­угольников скоростей следует:

Для определения окружного коэффициента полезного действия предполагается, что процесс течения пара в турбине совершается без потерь (φ = ψ = 1). Выходная потеря будет наименьшей (α₂’ = 90°). и лопатки турбины имеют симметричный профиль (β₁ = β₂ при ρ = 0). Треугольники скоростей такой ступени имеют вид, при­веденный на рис. 82.

Из треугольника АОВ имеем

Из выражения следует, что, как и у одноступенчатой турбины, в турбине со ступенями скорости окружной к. п. д. зависит от от­ношения скоростей и/с₁. При двух значениях и/с₁ = 0 и и/с₁ =cos α₁/z окружной к. п. д. будет равен нулю. Взяв первую производную из выражения (60) по и/с₁ и приравняв ее нулю, получают макси­мальное значение окружного к. п. д. такое же, как и для односту­пенчатых турбин, η_{и mах}= cos²α₁ при значении и/с₁ = cos α₁/2 z. Отсюда видно, что при одинаковых адиабатных теплоперепадах многовенечная турбина со ступенями скорости будет иметь окружную скорость в z раз меньше, чем одновенечная. Иначе, при одинаковой окружной скорости турбина, имеющая z ступеней скорости, может срабатывать адиабатный теплоперепад в z раз больше, чем одновенечная ступень.

С учетом потерь наивыгоднейшее отношение и/с₁ находится в пределах: для двухвенечных колес 0,20—0,25 и трехвенечных 0,10—0,18. Наивыгоднейшее значение и/с₁ определяется таким же образом, как и для одноступенчатой турбины путем пробных расчетов, построением треугольников скоростей, вычислением η_0i = η_и — ζ_тв и построением кривой η_0i ⁼⁼ φ (и/с₁).

Окружной к. п. д. для многовенечных ступеней η_u можно опре­делить по формуле, аналогичной и распространенной на не­сколько ступеней скорости. Измерив по треугольникам каждого венца значения (с_1и±с_2и) и сложив их, получают окружной теплоперепад

Для построения процесса расширения на s —i-диаграмме необ­ходимо построить треугольники скоростей и определить потери трения в каналах. Для двухвенечной активной ступени (ρ = 0) потери определяются по следующим формулам:

в сопле

Рисунок 9. Процесс двухвенечной активной ступени на s-I диаграмме

Откладывая эти потери последовательно от точки А_1t вверх (рис. 83) на s—i-диаграмме, получают теплоперепад

h_u=i₀–i_E1,

использованный на окружности турбинного колеса. Окружной к. п. д.

Далее определяют сумму внутренних потерь Σ q_i = q_тв + q_x и, откладывая их от точки Е₁ вверх, находят на изобаре точку F₁, ко­торая соответствует состоянию пара на выходе из двухвенечной ступени. Использованный внутренний теплоперепад составляет

Одним из основных мероприятий, ведущих к повышению эконо­мичности многовенечных ступеней, является допуск небольшой реакции на рабочие и направляющие венцы. Кроме того, реактив­ность обеспечивает плавное изменение высот лопаток проточной части ступени.

Степени реакции в венцах

где h_л1, h_н, h_л2—адиабатные теплоперепады на первом рабочем, направляющем и втором рабочем венцах;

h_а — общий адиабатный теплоперепад.

Так как h_a = h_с + h_л1 + h_н+h_л2, то адиабатный теплоперепад, приходящийся на сопловой аппарат,

При наличии реакций в венцах скорости пара на выходе из со­ответствующих венцов определяют по формулам:

Порядок построения процесса (рис. 84) следующий.

1. По начальным и конечным параметрам пара определяют на диаграмме рас­полагаемый теплоперепад h_а = i₀—i_1t кдж/кг.

2. Задаются степенями реакции q_л1, q_н и q_л2, и находят теплоперепад в сопле h_с = h_а(1—ρ_л1—ρ_н—ρ_л2) кдж/кг.

3. От точки А₀ откладывают вниз теплоперепад h_с и на пересечение с адиа­батой A₀A_1t получают точку а. Изобара р¹, проходящая через точку а, соответ­ствует давлению пара за соплом.

4. Определяют потери в сопле q_с и откладывают ее от точки а вверх, в ре­зультате получают точку А₁, характеризующую состояние пара на выходе из сопла; линияА₀А₁ есть процесс расширения в сопле.

5. Находят теплоперепад на лопатках первого ряда h_л1=ρ_л1h_а и отклады­вают его от точки А₁ вниз. Изобара р", проходящая через точку b, соответствует давлению пара за первым рабочим венцом.

6. Строят треугольники скоростей для первого рабочего венца и по относи­тельной скорости w₂, определяемой по формуле (64), находят по формуле (65) потериq_л1. Откладывая эти потери от точки b вверх, получают на изобаре р" точку В₁, которая характеризует состоя­ние пара после первого ряда рабочих ло­паток.

7. Аналогичным образом путем построения треугольников скоростей находят соответствующие скорости. Отложив последовательно теплоперепады h_н и h_л2 и потери q_н и q_л2, получают точку D₁, определяющую состояние пара после рабо­чих лопаток второго ряда.

Определяют выходные потери q_в и, отложив ее от точки D₁ вверх, полу­чают точку Е₁ определяющую состояние пара на выходе из ступени. Разность на­чальной энтальпии i₀ и i_E1 соответствует окружному теплоперепаду в ступени h_и = i₀—i_E1кдж/кг (кал/кг).

Окружной к. п. д. з_и = h_u/h_a

С повышением степени реакции, окружной к. п. д. повышается. Графическая зависимость з_и = ц (u/c₁)для различных степеней реак­ции в венцах двухвенечной ступени показана на рис. 85. На кри­вых указаны степени реакции (в процентах) для рабочих и на­правляющих лопаток.

Высота сопел и лопаток определяется по уравнению сплошно­сти для различных частей проточной части, при этом:

Деля по частям последние три уравнения на первое и при­нимая во внимание зависимости, а также считая одинако­выми коэффициенты сужения τ≈τ₁≈τ_н≈τ₂ для всех профильных решеток проточной части ступени, получаем

Для расчета чисто активных ступеней (ρ = 0) можно измене­нием удельных объемов пренебречь и приближенно определить высоты по выражениям