2.2 Турбина қалақшалар торламасындағы энергия өзгеруі
Турбина қалақшалар сатысында саптамалы жəне жұмыстық торламалар орнатылады. Саптамалы торламасында бу ұлғайып жылдамдығы мен кинетикалық энергиясы өседі. Жұмыстық торламасында бу ағысының кинетикалық энергиясы роторды айналдыруға жұмсалады. Ал ротордың механикалық энергиясы электр генераторында электр тоғын өндіруге жұмсалады. Қалақшалар торламасының көрінісі мен энергия өзгерісі 2.4- суретте көрсетілген.
а) б)
Сурет - Қалақшалар торламасының көрінісі мен энергия өзгерісі
Саптамалы торламасының бу ағынының энергия теңдеуі:
.
Бу ағынының саптамалы торламасының шығысындағы теориялық жəне нақты жылдамдығы:
; с1 = φ·с1t .
Саптамалы қалақшаларына ұқсастық жасап, жұмыстық қалақшаларында:
.
Жұмыстық қалақшаларындағы будың келтірілген теориялық жəне нақты жылдамдығы:
; w2 = ψ·w2t .
Ротордың айналуына байланысты жұмыстық қалақша торының шеңберлік жылдамдығы:
u = ,
мұнда - сатының орташа диаметры, м; - ротордың айналым жылдамдығы, айн/мин.
Осы белгілі жылдамдықтар мен жылдамдық үшбұрышы арқылы белгісіз жылдамдықтарын табуға болады, 2.5-сурет.
Сурет - Қалақшалар торламаларының жылдамдық үшбұрыштары
Кірістегі жылдамдық үшбұрыштан табатынымыз: w1 - саптама шығысындағы будың келтірілген нақты жылдамдығын жəне оның шығыс бұрышын - β1 .
Шығыс жылдамдық үшбұрышын салу үшін қалақшадағы будың келтірілген нақты жылдамдығын w2 формула арқылы табу қажет.
Шығыс жылдамдық үшбұрыштан табатынымыз: С2 – жұмыс қалақша шығысындағы будың нақты жылдамдығын жəне оның шығыс бұрышын α2 .
Турбина сатысындағы жылдамдықтар мен бұрыштар мөлшеріне реактивтік дəрежесі ρ = Нор/Но əсер етеді.
Сатыдан өткен бу қалақшаларына күш түсіреді, 2.6- сурет.
Сурет - Жұмыс қалақшаларға əсер ететін күштер
Механика заңдары бойынша келесі теңдеу жазуға болады:
.
Теңдеудің сол жағында қалақшаның бу ағынына əсер беретін күш импульсы жəне қалақша беттеріне Ω = πdℓ2 əсер ететін бу қысымының күш импульсы , ал оң жағында dt уақыттағы бу массасының қозғалыс мөлшерінің dm өзгеруі. Егер, массалық бу шығысы тең болса, қалақшалардың реакция күші:
Ru′ = G[C2cos(π – α2) – C1cosα1].
Осы қалақшалардың реакция күшін бу күшіне ауыстырсақ, онда Ru = – Ru′ , сондықтан Ru = G(C1cosα1 + C2cosα2).
Егер, қалақшалардың реакция күшінің теңдеуін ротор осі бойымен проекциясын алсақ
Rа′ = G(C2sinα2 – C1sinα1) + (p2 – p1)Ω,
жəне күш ауыстырсақ Rа = – Rа′, ось бойымен бу күші: Rа = G(C1sinα1 – C2sinα2) + (p1 – p2)Ω .
Турбина сатысының қуаты мен меншікті жұмысын келесі формулалар арқылы табуға болады.
Жұмыс қалақшалардың қуаты
Nu = Ruu = Gu(C1cosα1 + C2cosα2).
Будың меншікті (1 кг буға) жұмыс мөлшері, келесімен табылады
Lu = Nu/G = u(C1cosα1 + C2cosα2).
Сатының жылдамдық үшбұрышынан келесіні шығаруға болады
Lu = u(W1cosβ1 + W2cosβ2); сонымен будың меншікті жұмыс мөлшері
Lu = .
Достарыңызбен бөлісу: |