Тепловой расчет нерегулируемых ступеней — КиберПедия 

Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...

Тепловой расчет нерегулируемых ступеней

2020-12-08 103
Тепловой расчет нерегулируемых ступеней 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу


№ п/п  

Показатель

 

Обозначе-ние   Размер-ность   Формула или обоснование   Значение 1 ступень
11

2

3 4 5 6
01

Расход пара

G кг/с Задано или из предварительного расчета 174,65  
22

Частота вращения

n c-1 Задано 50  
33

 Параметры пара перед ступенью

Давление

p0 МПа Из расчета предыдущей ступени 9,38  
44

Энтальпия

h0 кДж/кг - 3377,25
55

Удельный объем

v0 м3/кг - 0,0348
66

Температура

t 0 оC - 522
77

Скорость потока на входе в ступень

С0 м/с С10= Сi-12 93,99
78

Изоэнтропийный теплоперепад ступени

H кДж/кг Из предварительного расчета 41,75
79

Располагаемый теплоперепад ступени от параметров торможения

H кДж/кг Для первой ступени –(Н01ст0), Для последующих ступеней (Н0iст0iст0+(С0)2/(2*103) 41,75
810

Средний диаметр

dср м Определен 0,93
911

Окружная скорость

u м/с u = πdn=3,14*0,942*50= 146,16
112

Отношение скоростей

xф=u/cф - хф=u/(103*2*H0)0.5= =148,0/(103*2*43,8)0,5= 0,506
113

Степень реактивности

ρ - Определена  0,102
114  

Изоэнтропийный перепад в сопловой решетке

Н0C кДж/кг   H0C=(1-ρ)·H0= =(1-0,10)*43,8= 37,51
115  

Теоретическая скорость пара на выходе из сопел

c1t м/с   c1t=(103 ·2·H0C)0.5= =(103*2*38,52)0,5= 273,9
116  

Параметры па­ра за соплами при теоретичес­ком процессе

 

Давление   P1   МПа   f(p'o, v'o, Hоc)   8,35
117   Энтальпия   h1t   кДж/кг   h1t=h0-H0c=   3339,74
118     Уд. объем   v1t   м3/кг   f(h1t,p1)   0,0381
119

Число Маха

 

 

M1t   -   M1t=c1t/a1t=c1t/(106*k*P1*v1t)1/2==281,1/(106*1,3* *8,91*0,03772)0,5=     0,426
120  

Коэффициент расхода

 

μ1   -   По графику   0,975
121  

Выходная площадь сопловой решетки

 

F1   m2   F1=G·v1t1·c1t=   0,0249
222  

Эффективный угол выхода потока

 

α1эф   град.   Принимаем 8 - 16 град.   12
223  

Высота решетки

 

l1   м   l1=F1/(πde sin(α1)) 0,04
224  

Относительная высота решетки

 

  -    l1/b1; b1 -принимаем  0,078м     0,5
225

Профиль сопловой решетки

- - Выбирается в зависимости от M1t; α0; α1эф(10) С-9012А
226

Относительный шаг сопловой решетки

 

- По аэродинамическим характеристикам выбранной решетки 0,75
227

Угол установки профилей сопловой решетки

αу град. По аэродинамическим характеристикам выбранной решетки 35
228

Шаг профилей сопловой решетки

t1~ м t1~= ·b1=0,77*0,078= 0,060
229

Число сопловых лопаток

 

z1~ шт. z1~=(πde)/ t1~=(3,14*0,942*0,9)/0,06006= 48,72
230

Уточненное число сопловых лопаток

z1 шт. Округляется (z1~) до целого числа 49
331

Уточненное значение шага сопловой решетки

t1 - t1=(πde)/z1=(3,14*0,942* *0,9)/44= 0,061
332  

Коэффициент скорости

 

φ -   По графику     0,95
333

Скорость выхода потока из сопловой решетки

с1 м/с   = 260,21
334  

Потери в соплах

 

ΔHC кДж/кг   (1-φ2)·H0C=   3,66
335

Относительная скорость на входе в рабочую решетку

w1 м/с 121,12
336

Угол входа относительной скорости

β1   град 26,53
337

Изоэнтропийный теплоперепад в рабочей решетке

H0рл кДж/кг   =   4,24
338  

Теоретическая скорость на выходе из рабочих лопаток

 

w2t м/с   152,14
339

Параметры пара за рабочей решеткой

Давление   p2   МПа   f(p1, v1t, Hорл) 8,24
340 Энтальпия h2t   кДж/кг   h2t=h1t+ΔH0c-H0рл=   3339,16
441 Уд.объем v2t м3/кг   f(h2t, p2) 0,0386
442  

Число Маха

 

М2t   -   M2t=w2t/a2t= w2t/(106·k· p2· ·v2t)0,5= 0,237
443  

Высота рабочих лопаток

 

l2   м   l2=l1+Δ= 0,045
444  

Коэффициент расхода

 

μ2   -   По графику   0,95
445  

Площадь рабочей решетки

 

F2   м2   F2=G·v2t2·w2t=   0,0467
446  

Угол выхода потока из рабочих лопаток

 

β2   град.   β2=arcsin(F2/ πdel 2) 20,77
447  

Относительная высота решетки

 

  -   = l2/b2 b2 принимаем  0,035 м   1,957
448

Профиль рабочей решетки

- - Выбирается в зависимости от M2t; β1; β2(10) Р-2617А
449

Относительный шаг рабочей решетки

- По аэродинамическим характеристикам выбранной решетки 0,7
450

Угол установки профилей рабочей решетки

βу град. По аэродинамическим характеристикам выбранной решетки 77
551

Шаг профилей рабочей решетки

t2~ м t2~= ·b2=0,6*0,035= 0,016
552

Число рабочих лопаток

z2~ шт. z2~=(πd)/ t2~= =(3,14*0,942)/0,021= 181,56
553

Уточненное число рабочих лопаток

z2 шт. Округляется (z2~) до целого числа 182
554

Уточненное значение шага рабочей решетки

t2 - t2=(πd)/z2= =(3,14*0,942)/139= 0,016
555

Коэффициент скорости

ψ - По графику 0,943
556

Относительная скорость выхода потока из рабочей решетки

w2 м/с w2=ψ· w2t= 143,47
557

Потери в рабочей решетке

ΔHрл кДж/кг = 1,28
558

Абсолютная скорость потока за ступенью

с2 м/с = 52,28
559

Угол выхода потока из ступени

α2 град. = -76,71
               

№ п/п   Обозна-чение   Размер-ность   Значе-ние 2 ступень Значе-ние 3 ступень Значе-ние 4 ступень Значе-ние 5 ступень Значе-ние 6 ступень Значе-ние 7 ступень Значе-ние 8 ступень Значе-ние 9 ступень Значе-ние 10 ступень Значе-ние 11 ступень
01 G кг/с 174,65 174,65 174,65 174,65 174,65 174,65 174,65 174,65 174,65 174,65
22 n c-1 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
33 p0 МПа 8,24 7,25 6,35 5,55 4,83 4,18 3,61 3,10 2,65 2,26
44 h0 кДж/кг 3339,16 3300,86 3262,51 3224,08 3185,61 3147,11 3108,58 3069,96 3031,24 2992,26
55 v0 м3/кг 0,0386 0,0428 0,0475 0,0530 0,0593 0,0665 0,0749 0,0846 0,0960 0,1095
66 t 0 оC 500,0 478,0 456,0 434,0 412,0 391,0 368,0 347,0 325,0 303,0
77 С0 м/с 52,28 51,32 51,50 51,65 51,80 51,83 51,82 51,79 51,53 51,07
78 H кДж/кг 38,94 38,94 38,94 38,94 38,94 38,94 38,94 38,94 38,94 38,94
79 H кДж/кг 40,30 40,25 40,26 40,27 40,28 40,28 40,28 40,28 40,26 40,24
810 dср м 0,948 0,953 0,959 0,965 0,973 0,981 0,991 1,003 1,017 1,034
911 u м/с 148,85 149,77 150,64 151,63 152,77 154,12 155,68 157,52 159,74 162,45
112 xф=u/cф - 0,524 0,528 0,531 0,534 0,538 0,543 0,549 0,555 0,563 0,573
113 ρ - 0,131 0,140 0,149 0,159 0,170 0,183 0,198 0,215 0,234 0,257
114   Н0C кДж/кг   35,04 34,61 34,26 33,87 33,42 32,90 32,30 31,63 30,83 29,89
115   c1t м/с   264,73 263,10 261,77 260,25 258,53 256,50 254,17 251,51 248,31 244,51
116   P1   МПа   7,37 6,47 5,66 4,94 4,29 3,71 3,20 2,75 2,35 2,00
117   h1t   кДж/кг   3304,12 3266,24 3228,25 3190,21 3152,19 3114,21 3076,28 3038,33 3000,42 2962,37
118     v1t   м3/кг   0,0422 0,0468 0,0521 0,0581 0,0651 0,0731 0,0825 0,0933 0,1060 0,1209
119 M1t   -   0,417 0,419 0,423 0,426 0,429 0,432 0,434 0,436 0,437 0,436
120   μ1   -   0,975 0,976 0,977 0,977 0,977 0,977 0,978 0,978 0,978 0,979
121   F1   m2   0,0285 0,0318 0,0356 0,0399 0,0450 0,0510 0,0579 0,0663 0,0763 0,0882
222   α1эф   град.   12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00 12,00
223   l1   м   0,0461 0,0511 0,0568 0,0633 0,0709 0,0795 0,0895 0,1012 0,1148 0,1306
224     -   0,576 0,639 0,710 0,792 0,886 0,994 1,119 1,265 1,435 1,632
225 Профиль сопловой решетки - С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А С-9012А
226 - 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750 0,750
227 αу град. 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00 35,00
228 t1~ м 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060
229 z1~ шт. 49,62 49,92 50,21 50,54 50,92 51,37 51,89 52,51 53,25 54,15
230 z1 шт. 50,0 50,0 50,0 51,0 52,0 52,0 52,0 53,0 53,0 54,0
331 t1 - 0,060 0,060 0,060 0,059 0,059 0,059 0,060 0,059 0,060 0,060
332   φ -   0,971 0,972 0,973 0,973 0,973 0,973 0,974 0,975 0,979 0,985
333 с1 м/с 257,06 255,74 254,71 253,23 251,55 249,58 247,56 245,22 243,09 240,84
334   ΔHC кДж/кг   2,00 1,91 1,83 1,80 1,78 1,75 1,66 1,56 1,28 0,89
335 w1 м/с 115,68 113,59 111,83 109,54 106,94 103,89 100,63 96,85 92,98 88,63
336 β1   град 27,52 27,91 28,26 28,73 29,28 29,96 30,76 31,76 32,93 34,40
337 H0рл кДж/кг   5,26 5,64 6,00 6,41 6,86 7,38 7,98 8,65 9,44 10,35
338   w2t м/с   154,61 155,52 156,55 157,51 158,61 159,88 161,50 163,34 165,88 168,97
339 p2   МПа   7,25 6,35 5,55 4,83 4,18 3,61 3,10 2,65 2,26 1,92
340 h2t   кДж/кг   3300,86 3262,51 3224,08 3185,61 3147,11 3108,58 3069,96 3031,24 2992,26 2952,91
441 v2t м3/кг   0,0428 0,0475 0,0530 0,0593 0,0665 0,0749 0,0846 0,0960 0,1095 0,1253
442   М2t   -   0,244 0,248 0,253 0,258 0,264 0,270 0,276 0,284 0,292 0,303
443   l2   м   0,0501 0,0551 0,0608 0,0673 0,0749 0,0835 0,0935 0,1052 0,1188 0,1346
444   μ2   -   0,951 0,952 0,953 0,953 0,954 0,955 0,955 0,957 0,960 0,961
445   F2   м2   0,0508 0,0561 0,0620 0,0689 0,0767 0,0856 0,0958 0,1073 0,1201 0,1348
446   β2   град.   19,93 19,87 19,81 19,73 19,60 19,42 19,22 18,90 18,44 17,95
447     -   2,178 2,395 2,642 2,927 3,255 3,632 4,066 4,573 5,165 5,852
448 Профиль рабочей решетки - P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А P-2617А
449 - 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700 0,700
450 βу град. 77,00 77,00 77,00 77,00 77,00 77,00 77,00 77,00 77,00 77,00
551 t2~ м 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016
552 z2~ шт. 184,91 186,05 187,13 188,36 189,78 191,45 193,40 195,67 198,44 201,80
553 z2 шт. 185,0 186,0 187,0 188,0 190,0 191,0 193,0 196,0 198,0 202,0
554 t2 - 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016 0,016
555 ψ - 0,955 0,956 0,956 0,956 0,956 0,957 0,957 0,957 0,958 0,958
556 w2 м/с 147,65 148,68 149,66 150,58 151,63 153,00 154,55 156,32 158,91 161,88
557 ΔHрл кДж/кг 1,05 1,04 1,05 1,07 1,08 1,08 1,10 1,12 1,13 1,17
558 с2 м/с 51,32 51,50 51,65 51,80 51,83 51,82 51,79 51,53 51,07 50,61
559 α2 град. -78,72 -78,87 -79,03 -78,99 -78,95 -79,07 -79,16 -79,24 -79,86 -80,38

 

Расчет потерь, относительного внутреннего КПД и мощности нерегулируемых ступеней

Табл. 2.4.1.

№ п/п  

Показатель

 

Обозна- чение   Размер-ность   Формула или обоснование   Значение (1ступень) Значение (2ступень)
1

2

3 4 5 6 6
1

Потери энергии в сопловой решетке

Δ Hc кДж/кг Из предыдущей таблицы 3,66 2,00
2

Потери в рабочей решетке

Δ Hрл кДж/кг Из предыдущей таблицы 1,28 1,05
3

Потери с выходной скоростью

Δ Hвс кДж/кг = =71,092/(2*103)= 1,37 1,32
4

Относительный лопаточный КПД

ηол - ηол =(Н0- Δ Hc - Δ Hрл- - Δ Hвс)/Е0, где Ео=41,28   0,878 0,887
5

Потери на трение диска

ξ T - 0,0022 0,0023
6

Потери от периферийной утечки (над бандажом)

ξб y - ξб y = (π*dnэол/F1)*(ρ+1.7*l/d)0.5 0,0021 0,0021
7

Потери от утечки в диафрагменное уплотнение

ξд y - ξд y=((μу Fу)/μ1 F1(zy)0.5)* ηол = 0,0120 0,0107
8

Относительный внутренний КПД

ηо i - ηо i = ηол - ξ T - ξб y - ξд y=   0,861 0,872
9

Использованный теплоперепад ступени

Hi кДж/кг Hi 0* ηо i = 34,79 33,98
10

Внутренняя мощность ступени

Ni кВт = 6075,36 5934,19
11

Параметры пара за ступенью

Давление p2 МПа   8,240 7,246
12 Энтальпия h2 кДж/кг   3342,46 3305,18
13 Уд. объем v2 м3/кг   0,0387 0,0429

Продолжение табл.2.4.1

 

№ п/п   Обозна- че-ние   Раз-мер-ность   Значе-ние (3сту-пень) Значе-ние (4сту-пень) Значе-ние (5сту-пень) Значе-ние (6сту-пень) Значе-ние (7сту-пень) Значе-ние (8сту-пень) Значе-ние (9сту-пень) Значе-ние (10сту-пень) Значе-ние (11сту-пень)
1 3 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6
1 Δ Hc кДж/кг 1,91 1,83 1,80 1,78 1,75 1,66 1,56 1,28 0,89
2 Δ Hрл кДж/кг 1,04 1,05 1,07 1,08 1,08 1,10 1,12 1,13 1,17
3 Δ Hвс кДж/кг 1,33 1,33 1,34 1,34 1,34 1,34 1,33 1,30 1,28
4 ηол - 0,890 0,892 0,892 0,892 0,893 0,895 0,897 0,904 0,884
5 ξ T - 0,0021 0,0019 0,0018 0,0016 0,0015 0,0014 0,0013 0,0012 0,0011
6 ξб y - 0,0020 0,0019 0,0017 0,0016 0,0015 0,0014 0,0013 0,0012 0,0011
7 ξд y - 0,0096 0,0086 0,0077 0,0068 0,0060 0,0053 0,0046 0,0041 0,0034
8 ηо i - 0,877 0,880 0,881 0,882 0,884 0,887 0,889 0,898 0,879
9 Hi кДж/кг 34,12 34,24 34,29 34,34 34,42 34,53 34,64 34,97 35,36
10 Ni кВт 5959,87 5979,97 5988,45 5997,45 6010,65 6029,96 6050,57 6107,21 6176,45
11 p2 МПа 6,351 5,547 4,826 4,183 3,610 3,102 2,654 2,260 1,915
12 h2 кДж/кг 3266,73 3228,27 3189,79 3151,27 3112,70 3074,06 3035,32 2996,28 2956,90
13 v2 м3/ кг 0,0477 0,0532 0,0594 0,0667 0,0751 0,0849 0,0964 0,1099 0,1258


Поделиться с друзьями:

История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...

Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.008 с.