Přibližný výpočet plynové turbíny

plynová turbína

stator

indukované ztráty

lopatkování rotoru

výpočet rychlosti

• Obsah 2
  Seznam obrázků 5
  Seznam tabulek 5
  1 Proudový motor VK-1 6
  1.1 Spalovací komora 7
  1.2 Plynová turbína 8
  2 Zadání 9
  3 Výpočet 10
  3.1 Stanovení efektivní práce plynové turbíny LTKM 10
  3.2 Obvodová rychlost na středním průměru rotoru plynové turbíny LTKM 11
  3.3 Stanovení středního průměru na vstupu do rotoru plynové turbíny LTKM 11
  3.4 Stanovení vstupní absolutní rychlosti c3´ do rotoru plynové turbíny LTKM 11
  3.5 Lavalovo číslo λ3´ na výstupu ze statoru plynové turbíny LTKM 12
  3.6 Stanovení ideální rychlosti ze statoru plynové turbíny c3´,id. 13
  3.7 Stavové veličiny na výstupu ze statoru plynové turbíny LTKM 13
  3.7.1 Statický tlak plynu na výstupu ze statoru plynové turbíny LTKM 13
  3.7.2 Statická teplota plynu na výstupu ze statoru plynové turbíny LTKM 14
  3.7.3 Hustota plynu na vstupu do rotoru plynové turbíny LTKM 14
  3.8 Průtoková plocha na vstupu do rotoru plynové turbíny LTKM 14
  3.9 Stanovení délky lopatky statoru plynové turbíny LTKM 15
  3.10 Vnitřní průměr na vstupu do rotoru plynové turbíny LTKM 15
  3.11 Vnější průměr na vstupu do rotoru plynové turbíny LTKM 16
  3.12 Relativní rychlost na vstupu do rotoru plynové turbíny LTKM 16
  3.13 Volba lopatkování stupně plynové turbíny LTKM 16
  3.14 Lopatkování plynové turbíny LTKM podle volného víru 17
  3.14.1 Podmínky lopatkování 17
  3.14.2 Stanovení úhlu α3´i 18
  3.14.3 Relativní reakce stupně plynové turbíny LTKM pro volný vír 18
  3.15 Reakce na středním průměru stupně plynové turbíny LTKM 18
  3.16 Stanovení adiabatického spádu na rotoru plynové turbíny LTKM 19
  3.17 Relativní rychlost na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 19
  3.18 Obvodová složka relativní rychlosti na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 19
  3.19 Obvodová složka absolutní rychlosti na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 20
  3.20 Osová složka absolutní rychlosti na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 20
  3.21 Úhel absolutní rychlosti na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 20
  3.22 Absolutní rychlost na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 21
  3.23 Stavové veličiny na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 21
  3.24 Plocha na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 22
  3.25 Volba tvaru kanálu rotoru plynové turbíny LTKM 22
  3.26 Výpočet délky rotorové lopatky plynové turbíny LTKM 22
  3.27 Výpočet šířky rotorové lopatky plynové turbíny LTKM a kontrola úhlu  23
  3.28 Celkový tlak na výstupu z rotoru plynové turbíny LTKM 24
  3.29 Celková účinnost plynové turbíny LTKM a kontrola její hodnoty 24
  4 Návrh rotorové lopatkové mříže na středním průměru 25
  4.1 Rychlostní trojúhelník pro rotor na středním řezu a určení středního úhlu βm 25
  4.2 Určení tětivy profilu z volené šířky lopatkové mříže rotoru plynové turbíny 26
  4.3 Stanovení rozestupu lopatkové mříže rotoru plynové turbíny LTKM 26
  4.4 Stanovení počtu rotorových lopatek plynové turbíny LTKM 28
  4.4.1 Korekce rozestupu lopatek: 28
  4.5 Konstrukce profilové mříže rotoru plynové turbíny LTKM 28
  4.6 Kontrola vhodnosti profilové mříže rotoru plynové turbíny LTKM 29
  4.6.1 Stanovení úhlu 4 30
  4.6.2 Určení velikosti Machova čísla absolutní rychlosti na výstupu z rotoru 30
  4.7 Kontrola plynulosti mezilopatkového kanálu rotoru plynové turbíny LTKM 31
  5 Kontrola součinitelů ztráty rychlosti ve statorové a rotorové mříži 32
  5.1 Stator 32
  5.1.1 Profilové ztráty ve statoru plynové turbíny LTKM 32
  5.1.2 Indukované ztráty ve statoru plynové turbíny LTKM 32
  5.1.3 Stanovení teoretického součinitele vztlaku cy,t 34
  5.1.4 Stanovení indukovaných ztrát ξi 35
  5.1.5 Ztráty způsobené radiální vůlí ve statoru plynové turbíny LTKM 35
  5.1.6 Stanovení celkových ztrát v lopatkové mříži statoru plynové turbíny 35
  5.1.7 Stanovení součinitele ztráty rychlosti ve statoru plynové turbíny 36
  5.1.8 Porovnání vypočítané a navrhované hodnoty součinitele ztráty rychlosti φ 36
  5.2 Rotor 36
  5.2.1 Profilové ztráty v rotoru plynové turbíny LTKM 36
  5.2.2 Určení profilových ztrát v rotoru plynové turbíny LTKM 36
  5.2.3 Určení indukovaných ztrát v rotoru plynové turbíny LTKM 37
  5.2.4 Stanovení teoretického součinitele vztlaku cy,t. 39
  5.2.5 Indukované ztráty: 39
  5.2.6 Stanovení ztrát radiální vůle v rotoru plynové turbíny LTKM 40
  5.2.7 Celkové ztráty v lopatkové mříži rotoru plynové turbíny LTKM 40
  5.2.8 Stanovení součinitele ztráty rychlosti v rotoru plynové turbíny 41
  6 Návrh lopatkování rotoru plynové turbíny LTKM 42
  6.1 Lopatkování podle volného víru 42
  6.1.1 Podmínky lopatkování 42
  6.2 Výpočet rychlosti na vnějším průměru rotoru plynové turbíny LTKM 42
  6.3 Výpočet rychlosti na vnitřním průměru rotoru plynové turbíny LTKM 45
  6.4 Stanovení stupně reakce stupně plynové turbíny LTKM 47
  6.5 Stanovení Machova čísla relativního a absolutního proudu na rotoru plynové turbíny LTKM 48
  6.6 Konstrukce rychlostních trojúhelníků na vnitřním a vnějším průměru rotoru plynové turbíny LTKM 53
  7 Vyhodnocení výpočtu 54
  8 Použité zdroje 59