Предварительный расчет ЧНД

Высоту лопатки первой ступени ЧНД, средний диаметр, степень реактивности и др, в простейшем случае можно определить так же, как и в ЧСД.

Высота лопатки первой ступени, м:

Тогда высота сопловых лопаток, м:

= - ?=0,163−0,008=0,155.

Корневой диаметр первой ступени ЧНД равен корневому диаметру ЧСД, м:

Средний диаметр первой ступени, м, (см. формулу 52):

Степень реактивности для первой ступени ЧНД принимаем равной последней ступени ЧСД:

Задаем эффективный угол, коэффициент скорости и расхода для первой ступени ЧНД:

;

;

.

Оптимальное отношение скоростей (см. формулу 35):

Средний диаметр последней ступени, м:

(55).

где — расход пара, (см. формулу 31);

— удельный объем пара за последней ступенью;

— веерность ступени, принимаем 4 [1];

— скорость выхода из последней ступени, м/с;

— угол выхода из ступени, принимаем [1].

Примем равным 1,7.

Высота рабочих лопаток последней ступени, м:

(56).

Корневой диаметр последней ступени, м:

Степень реактивности последней ступени, (см. формулу 45):

Отношение скоростей, (см. формулу 46):

После определения среднего диаметра и отношения (U/Ca)_opt последней ступени ЧНД целесообразно произвести для нее предварительную проверку ожидаемых углов в следующем порядке:

Определим изменение параметров и характеристик по ступеням.

Для этого необходимо разбить ЧНД на 5 ступеней (таблица 2.7), и найти теплоперепады каждой ступени по формуле, кДж/кг:

Таблица 2.7 — Теплоперепады ступеней.

Среднеарифметический теплоперепад одной ступени, кДж/кг, (см. формулу 47):

Число ступеней, (см. формулу 48):

Округляем количество ступеней до ближайшего целого.

После первоначального определения числа ступеней коэффициент возврата тепла уточняется по формуле:

где k_t = 2,8· 10-⁴ — для влажного пара Уточняем число ступеней:

Далее определяем их характеристики:

Таблица 2.8 — Характеристики ступеней.

Сумма теплоперепадов всех ступеней, кДж/кг:

Откорректируем значение теплоперепадов ступеней ЧСД прибавив к каждому теплоперепаду величину невязки, кДж/кг, (см. формулу 50):

Таблица 2.9 — Уточненные теплоперепады.