Построение процесса расширения в ступени в тепловой диаграмме

По исходным параметрам начинается построение процесса расширения в тепловой диаграмме (рис. 15) и определяется располагаемый теплоперепад Dh₀₁, а затем теоретическая скорость истечения м/с

Дальнейший расчет производится в двух приближениях.

Расчет в первом приближении

Ориентировочно оценивается коэффициент потери скорости j₁ = 0,96 ¸ 0,98, а за тем находится действительная скорость истечения c’₁ и потеря энергии на решетке Dh’_c.

Далее строится действительный процесс 0-1 и в точке 1 снимается удельный объем пара на выходе из решетки \/'₁ м³/кг.

Определяется скорость звука при параметрах выходного сечения м/с и число Маха

В зависимости от принятого угла a_1п и получившегося числа М_1t по атласу профилей подбирается подходящий профиль.

Например, С-9015А или С-9018Б.

С – профиль предназначен для сопловых решеток

А – дозвуковая решетка, М £ 0,9

Б – околозвуковая решетка, М = 0,9 ¸ 1,2

Первые две цифры соответствуют углу a_0п, вторые – a_1п.

Для подобранного профиля из атласа берется рекомендуемый относительный шаг и угол установки a_у. Далее по графику в зависимости от и a_у находится a_1эф. График имеет вид, представленный на рис. 16.

Далее определяется высота выходных кромок сопловой решетки

В данной формуле e – степень парциальности впуска – отношение длины дуги, занятой сопловой решеткой, к длине всей окружности ступени на среднем диаметре облопатывания. Первоначально принимается e = 1 и делается расчет. Если < 0,012 м, то делается пересчет: т.е., принимается желательная величина > и пересчитывается e, которая будет меньше единицы. Из атласа находится хорда профиля b₁, определяется шаг решетки t₁ = ×b₁ и отношение .

Расчет во втором приближении

По графикам определяются и

Графики имеют вид, представленный на рис. 17 и 18.

Определяются .

Повторно строится процесс в тепловой диаграмме с учетом нового значения Dh_c, снимается величина удельного объема и находится высота выходных кромок решетки во втором приближении

Число сопловых каналов .

Полученная цифра округляется до ближайшего целого значения; если при этом e < 1 то пересчитывается e. Если же e = 1, то после округления z_c – пересчет t₁. Все остальное – без изменений.

Построение процесса расширения в ступени в тепловой диаграмме

При построении процесса в тепловой диаграмме (рис. 36) прежде всего должны быть учтены три основные потери энергии:

потеря в соплах

потеря на рабочих лопатках

потеря с выходной скоростью – при выходе потока из каналов рабочей решетки

Величина именуется окружным теплоперепадом.