Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Коэффициенты турбинных решеток
Конструкции решеток определяются формой и углами установки профилей, их относительным шагом и зазором- между статором и ротором. Каждой решетке соответствует своя форма полигона скоростей, а серии решеток- семейство подобных полигонов. Каждая форма решетки будет обеспечивать определенные параметры работы турбины. Варьируя углами наклона абсолютных и относительных скоростей при безударном режиме можно изменять как угодно форму полигона. Чаще изменяют не углы, а отношения строя полигона: Эти отношения называются кинематическими коэффициентами Так, отношение осевой скорости к окружной при безударном режиме называется коэффициентом расхода. Действительно, подставляя значения этих скоростей, получим: т.е. коэффициент расхода зависит от количества жидкости, протекающей через турбину в единицу времени, от ее размеров и числа оборотов. С другой стороны, коэффициент расхода связан с конструктивными углами лопаток, его обратная величина
Рисунок 8-14
На рисунке 8-14 видно, что рост коэффициента расхода сопровождается увеличением углов наклона профилей и наклона Средне квадратных скоростей и Для турбин турбобуров коэффициент расхода принимается равным 0, 7¸ 1, 3. По коэффициенту расхода все решетки делят на: < 1 - малолитражные или высокоскоростные; > 1 - многолитражные или низкоскоростные.
Рассмотрим отношение , обозначив его - коэффициент циркуляции. Коэффициент циркуляции представляет собой отношение нижнего основания полигона к верхнему (рисунок 8-15). Рисунок 8-15 а окружная скорость , токоэффициент циркуляции Мощность, снимаемая с вала турбины равна N = М , поэтому коэффициент циркуляции как бы дает характеристику мощности турбины при безударном режиме, а именно: если коэффициент циркуляции высокий, то мощность создается главным образом за счет момента М, а если низкий, то мощность создается за счет больших скоростей вращения . В зависимости от величины коэффициента циркуляции турбины Коэффициент циркуляции также можно выразить через конструктивные углы Коэффициенты активности и реактивности - это отношение проекций средневекторных абсолютной и относительной скорости к окружной скорости вращения турбины при безударном режиме: Эти коэффициенты характеризуют разнообразие потока в статоре и роторе. Величину можно найти по заданным углам профиля: Принято называть решетки турбин при > 0.5 активными, а при < 0.5 - реактивными. Если = 1, то это чисто активная турбина, а при = 0 - чисто реактивная. Предположим, что турбина имеет = 0.5. Ее полигон скоростей симметричный и профили лопаток статора являются зеркальным отображением профиля лопаток ротора:
Следовательно, С1 = W2, С2 – W1. Это означает, что жидкость движется в статоре и роторе с равными скоростями и, следовательно, износ лопаток одинаков и перепад давления в статоре равен перепаду давления в роторе: р - перепад давления в ступени турбины. При > 0.5 - турбина активная. С увеличением коэффициента активности гидромеханические нагрузки (скорости и перепады давления) в статоре увеличиваются. При =1 весь перепад давления срабатывается в статоре р = рСТ (перепад давления в роторе активной турбины отсутствует р = const). В реактивных турбинах гидромеханическая нагрузка больше в роторе. Т.к. осевая сила за счет гидромеханической нагрузки в турбинах направлена в противоположную сторону действия осевых нагрузок при бурении скважин, то это создает более благоприятные условия работы опорной пяты турбобура. Чисто реактивные турбины = 0 не имеют практического применения. С увеличением коэффициента активности возрастает и коэффициент циркуляции (увеличивается основание полигона), лопатки статора становятся более пологими, а у ротора более изогнутыми.В турбобурах применяются преимущественно турбины нормальной циркуляции ( = 7), симметричные ( =0.5).
|