Рнс. 86. Характеристика турбины
Рис. 87. Зависимость кпд турбины от х
а
В общем виде характеристиками турбины являются зависимости степени расширения б и
кпд т)
т
от относительного приведенного расхода и относительной приведенной частоты
вращения.
Самый точный способ определения характеристик-—испытания турбины, при которых на
каждом режиме измеряют температуру, давление и расход газа, частоту вращения ротора
и определяют кпд.
Однако испытания турбины сложны.дороги и не всегда возможны. Поэтому в ряде
случаев для построения характеристики турбины используют приближенные расчетные
методы. На рис. 86 сплошной линией показана зависимость, степени расширения б,
пунктирной линией — зависимость кпд турбины от относительного приведенного расхода
газа G
n
- Серию таких кривых, совмещенных на одном графике, называют универсальной
характеристикой турбины. Зависимости б от G
n
построены при постоянной приведенной
частоте вращения.
Относительный приведенный расход (7
П
= 1 соответствует расчетному режиму работы
турбины. При этом степень расширения также равна расчетному значению по, а кпд
турбины — наибольший. При увеличении или уменьшении расхода по сравнению с
расчетным кпд турбины будет уменьшаться.
Обычно при постоянной степени расширения б изменение относительной приведенной
частоты вращения мало влияет на относительный приведенный расход G
B
. В этом случае
можно серию кривых заменить одной кривой при й
п
=«по (где гё^о — относительная
приведенная частота вращения на расчетном режиме работы турбины). Зависимость G
n
от
б тогда можно приближенно рассчитать по формуле Стодола — Флюгеля:
~ 11 1 /а • / ■"
Приближенно можно считать также, что кпд турбины совпадает с кпд ее средней ступени
(по отношению к началу и концу проточной части). Кпд ступени зависит от значения
х
а
=и/с
а
, где и — окружная скорость, а с
а
— некоторая фиктивная скорость, которая
зависит от теплоперепада на ступень Яо/г (где Но— располагаемый теплоперепад на
турбину, z— число ступеней в турбине).
Если зависимость кпд ступени от х
а
получена экспериментально, или рассчитана, то
можно приближенно считать, что известйа также зависимость кпд турбины г)т от х
а
.
Обычно в этой зависи* мости используют также относительное значение х
а
=Ха/х
а
о (где
значение х
а0
соответствует расчетному режиму).
Так же как для ступени, существует такое значение х
а
, при котором кпд турбины
становится наибольшим. Это значение х
а
как раз и соответствует расчетному режиму.
Относительное значение х
а
на расчетном режиме будет равно единице .(рис. 87). При
любом отклонении режима работы турбины от расчетного как в сторону увеличения х
а
,
так и в сторону уменьшения кпд турбины будет уменьшаться.
Контрольные вопросы
1. В результате чего возникают усилия на рабочих лопатках газовой турбины?
2. Почему кпд многоступенчатой турбины больше кпд ступени?
3. Как определяют основные размеры проточной части газовых турбин?
4. Какие параметры газовых турбин можно определить по их характеристикам?
Глава четвертая
Рабочий процесс в компрессоре
§ 19. Рабочий процесс в ступени компрессора
Ступень компрессора (рис. 88) состоит из рабочих лопаток /, расположенных на роторе 4