Профилирование элементов ступени турбины в корневом сечении

7.1 Диаметр на входе в рабочее колесо принимаем:

7.2Шаг решетки вычисляем по формуле:

7.3 Угол входа потока в рабочее колесо вычисляем по формуле:

7.4Угол выхода потока из рабочего колеса вычисляем по формуле:

7.5Приведенное значение изоэнтропической скорости в относительном движении вычисляем по формуле:

7.6Определяем угол отставания потока в косом срезе рабочего венца, используя номограмму [2]:

7.7Эффективный угол выхода из решетки вычисляем по формуле:

7.8Степень конфузорности вычисляем по формуле:

7.9Угол поворота потока вычисляем по формуле:

7.10 Определяем оптимальный относительный шаг, используя номограмму [2]:

7.11Хорду профиля лопатки вычисляем по формуле:

7.12Вычислим напряжения растяжений, для проверки рабочих лопаток на прочность от действия центробежных сил, развивающиеся в рабочей лопатке по формуле:

Предел длительной прочности определяем по справочным данным для материала рабочей лопатки ЖС6-К:

7.13Допустимое напряжение растяжения на втулке вычисляем по формуле:

     где  - запас прочности лопатки, задаемся

 

 

7.14Относительную площадь лопатки вычисляем по формуле:

7.15Максимальная толщина профиля на периферии:

      где  - относительная толщина профиля рабочей лопатки в периферийном сечении, задаемся ;

      учитывая рекомендации по профилированию лопаток, принимаем

7.16Площадь периферийного сечения:

7.17Площадь втулочного сечения:

7.18Площадь среднего сечения:

7.19 Определяем конструктивный угол на входе в решетку, используя номограмму [2]:

7.20Конструктивный угол на выходе из решетки принимаем:

 

 

7.21 Горло межлопаточного канала вычисляем по формуле:

7.22 Радиус выходной кромки вычисляем по формуле:

7.23 Радиус входной кромки вычисляем по формуле:

7.24 Угол установки профиля вычисляем по формуле:

7.25 Ширину решетки вычисляем по формуле:

7.26Относительное удаление максимальной толщины профиля от входной кромки вычисляем по формуле:

7.27Удаление максимальной толщины профиля вычисляем по формуле:

 

 

7.28Длину развертки профиля вычисляем по формуле:

7.29Угол заострения на входе вычисляем по формуле:

7.30Угол заострения на выходе вычисляем по формуле:

  7.31 Принимаем угол отгиба выходной кромки:

Вспомогательные параметры

7.32.1 Угол касательной к окружности с центром О₂:

7.32.2 Угол касательной к окружности с центром О₁:

 

Расчеты основных геометрических параметров профиля рабочей лопатки на среднем и периферийном диаметре сведем в таблицу1,приложение 5.

На основе полученных данных изобразим процесс расширения газа в ступени осевой турбины в H-Sкоординатах (Приложение 6).

По результатам расчета чертим профили лопаток рабочего колеса в различных сечениях, изображаем в Приложени

Рис. 5.1. Форма профилей лопаток рабочего колеса первой ступени на втулочном сечении.

и7.

 

Заключение

  В данной курсовой работе был произведен расчет ступени осевой турбины с определением основных газодинамических параметров на различных радиусах, выбор закона закрутки с построением соответствующих треугольников скоростей для трех принципиальных сечений, графиков изменения параметров потока по радиусу пера лопатки, а также профилей рабочей лопатки в этих сечениях.

Ступень была спрофилирована по закону постоянства угла абсолютной скорости , так как данный закон обеспечивает незначительное изменение степени реактивности и угла  по радиусу.

Была определена кинематика потока в различных сечениях и построены треугольники скоростей для трех сечений: втулки, среднего диаметра и периферии.

Так же проведя расчёт ступени осевой турбины и выполнив профилирование лопаток на различных сечениях, можно наглядно увидеть изгиб профиля лопатки при её переходе от периферии ко втулке.