Окружной и внутренний КПД ступени

Учитывая выражение (3.3) скорости газа на выходе из решеток профилей определяются по формулам:

; (3.4)

; (3.5)

; (3.6)

, (3.7)

где j, y₁, y₂, y₃ - скоростные коэффициенты турбинных решеток.

Потери энергии в турбинный решетках определяются по выражениям (см. рис. 6)

; (3.8)

; (3.9)

; (3.10)

; (3.11)

. (3.12)

Окружная работа турбины со ступенями скорости складывается из окружных работ отдельных ступеней

,

где окружная работа каждой ступени может быть выражена через проекции абсолютных или относительных скоростей на окружное направление.

(3.13)

или

(3.14)

Из рисунка 6 следует, что турбинные ступени загружены неравномерно, на первую ступень приходиться 75¸80% всей работы, на вторую 20¸25%. При трех ступенях скорости последняя загружена еще меньше и обычно производит около 10% всей работы. Окружной КПД вычисляется по формуле:

, (3.15)

Внутренний КПД турбины, со ступенями скорости определяется по выражению.

, (3.16)

где - сумма внутренних потерь энергии.

Окружной КПД турбины со ступенями скорости зависит от скоростной характеристики . На рис.7. представлена эта зависимость для турбины с двумя ступенями скорости. Оптимальное значение g₁ можно определить по формуле

, (3.17)

где ; (3.18)

; (3.19)

При В₁=В₂=4 получим g_{1 opt} =, то есть в два раза меньше оптимального, значение g₁ одновенечной активной турбины (g1=)

Рис. 7 Зависимость КПД турбины с двумя ступенями скорости от характеристики (m₂ = 0; В₁=В₂=4)