- 155 - khi doỡng chaớy ra khoới lọự coù caỷnh ồớ vuỡng dổồùi ỏm tióỳt dióỷn cuớa doỡng co thừt laỷi vaỡ hóỷ sọỳ lổu lổồỹng (tổùc laỡ tyớ sọỳ lổu lổồỹng õi qua khe hồớ coù caỷnh sừc trón lổu lổồỹng õi qua ọỳng phun vồùi cuỡng dióỷn tờch ra vaỡ tyớ sọỳ aùp suỏỳt nhổ nhau) bũng à y = 0,63ữ0,68. Khi giaớm aùp suỏỳt ồớ õỏửu ra khoới lọự, hóỷ sọỳ lổu lổồỹng thay õọứi vaỡ vồùi aùp suỏỳt beù ồớ õỏửu ra giaù trở cuớa à y = 0,85 ; vỗ thóỳ khi doỡng chaớy ra khoới lọự coù caỷnh sừc lổu lổồỹng hồi tióỳp tuỷc tng, ngay caớ khi tyớ sọỳ aùp suỏỳt < * . Theo sọỳ lióỷu thờ nghióỷm, giaù trở lồùn nhỏỳt cuớa lổu lổồỹng hồi quaù nhióỷt seợ õaỷt õổồỹc khi giaớm aùp suỏỳt õóỳn ** = 0,13, vaỡ nóỳu tióỳp tuỷc giaớm thỗ lổu lổồỹng seợ giổợ khọng õọứi (Hỗnh 6.3). õỏy q = G/G * ọỳng phun - lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi; = P 1 /P 0 tyớ sọỳ aùp suỏỳt. 6.2- Xaùc õởnh lổu lổồỹng hồi roỡ qua bọỹ cheỡn Sổỷ thay õọứi lổu lổồỹng tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp suỏỳt, cuợng nhổ trổồỡng hồỹp õọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn. Nóỳu lỏỳy q = G/G *o , trong õoù G *o - lổu lổồỹng tồùi haỷn vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu P o , thỗ roợ raỡng laỡ, vồùi aùp suỏỳt beù hồn P oi vaỡ T o = T oi = const , lổu lổồỹng hồi tồùi haỷn G * i seợ bũng : G * i = G oi o oi P P = G oi o Thóỳ thỗ : 2 oi 2 oo 2 oi i o 1 . PP PP 1 G G q = == (6-1) õỏy i = P i /P o Tổồng tổỷ, õọỳi vồùi lọự coù caỷnh sừc, lổu lổồỹng hồi tồùi haỷn G ** vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu P o coù daỷng : 2 ** ** 2 ** 1 == o o G G q (6-2) Trong õoù vồùi hồi quaù nhióỷt ** = 0,13. Lổu lổồỹng hồi cổỷc õaỷi õi qua lọự coù caỷnh sừc trong trổồỡng hồỹp naỡy õổồỹc xaùc õởnh theo cọng thổùc hồi khaùc vồùi cọng thổùc cuớa lổu lổồỹng tồùi haỷn õọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn bồới hóỷ sọỳ à y = 0,85 G ** = à y .0,667F y o o v P - 156 - Nóỳu trổồùc lọự coù caỷnh sừc entanpi cuớa hồi khọng õọứi, nhổng thay õọứi aùp suỏỳt ban õỏửu (tổùc laỡ tióỳt lổu hồi ồớ trổồùc lọự), thỗ tổồng tổỷ nhổ õọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn, coù thóứ xỏy dổỷng õọử thở nhổ Hỗnh 6.4. ọử thở Hỗnh 6.4 cho ta tỗm õổồỹc sọỳ rng cheỡn cỏửn thióỳt khi õaợ bióỳt lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi qua bọỹ cheỡn rng lổồỹc. Thỏỷt vỏỷy, traỷng thaùi hồi trổồùc tổỡng rng cheỡn ổùng vồùi entanpi khọng õọứi, cho nón õọử thở coù thóứ õổồỹc aùp duỷng cho rng cheỡn trung gian bỏỳt kyỡ. Giaớ sổớ bọỹ cheỡn gọửm bọỳn rng cheỡn. Yóu cỏửu xaùc õởnh, vồùi tyớ sọỳ aùp suỏỳt naỡo thỗ lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi qua cheỡn q = 0,5? Doỡng chaớy qua khe hồớ cuớa rng che ỡn thổù nhỏỳt coù thọng sọỳ trổồùc cheỡn bũng P o ,v o . Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õaùp ổùng caùc thọng sọỳ ỏỳy tổồng ổùng vồùi õổồỡng A 1 ,B 1 . Theo õổồỡng cong ỏỳy taỷi B 1 ta coù giaù trở q = 0,5. Vồùi lổu lổồỹng ỏỳy aùp suỏỳt tổồng õọỳi sau rng cheỡn thổù nhỏỳt = 0,88. Aẽp suỏỳt tổồng õọỳi naỡy seợ laỡ aùp suỏỳt ban õỏửu cuớa rng cheỡn thổù hai. Qua õióứm A 2 vaỷch cung troỡn ổùng vồùi aùp suỏỳt ban õỏửu = 0,88 vaỡ õổồỡng thúng õi qua õióứm B 2 - giao õióứm cuớa cung troỡn A 2 B 2 vồùi õổồỡng lổu lổồỹng tổồng õọỳi q = 0,5, ta tỗm õổồỹc õióứm A 3 , tổồng ổùng vồùi aùp suỏỳt tổồng õọỳi sau rng cheỡn thổù hai = 0,75. Lỷp laỷi caùch xỏy dổỷng nhổ vỏỷy õọỳi vồùi rng cheỡn thổù ba vaỡ thổù tổ, ta tỗm õổồỹc taỷi õióứm A 5 aùp suỏỳt sau rng cheỡn thổù tổ = 0,33. Vồùi aùp suỏỳt naỡy lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi qua cheỡn bũng q = 0,5. Cuợng coù thóứ tờnh giaùng aùp trong caùc rng cheỡn rng lổồỹc bũng phổồng phaùp giaới tờch. Ta vióỳt laỷi cọng thổùc (6-2) dổồùi daỷng : ( - ** o ) 2 = (1 - ** ) 2 ( o 2 - q 2 ) (6-4) Cọng thổùc (6-4) coù thóứ bióỳn õọứi vaỡ õem vóử daỷng : (1 - ** ) ( o 2 - 2 ) - ** ( o - ) 2 = (1 - ** ) 2 q 2 Nóỳu coù Z rng cheỡn vaỡ lỏỳy tọứng ồớ vóỳ traùi vaỡ vóỳ phaới, ta coù: (1 - ** ) Z 1 ( o 2 - 2 ) - ** Z 1 ( o - ) 2 = (1 - ** ) 2 q 2 Z (6-5) 0,2 0,4 0,6 0,8 0,2 0,4 0,6 0,8 q 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 B 4 B 3 B 2 B 1 A 54 A 3 A 2 A 1 A = p 1 p o Hỗnh. 6.4 Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi cuớa ọỳng phun coù lọự caỷnh sừc - 157 - Âãø ràòng, ạp sút cúi ε âäúi våïi ràng chn thỉï n bàòng ạp sút âáưu ε o âäúi våïi ràng chn thỉï n + 1, v âäúi våïi ràng chn thỉï nháút ε o = 1, biãøu thỉïc ca täøng thỉï nháút åí vãú trại ca (6-5) cọ thãø viãút : ∑ Z 1 (ε o 2 - ε 2 ) = 1 - ε z 2 Phỉång trçnh rụt gn cọ dảng : (1 - ε ** ) (1 - ε z 2 ) - ε ** ∑ Z 1 (ε o - ε) 2 = (1 - ε ** ) 2 q 2 Z Nãúu säú ràng chn låïn v giạng ạp trong tỉìng ràng chn ∆ε = ε o - ε bẹ, thç cọ thãø b qua täøng bçnh phỉång ca cạc âải lỉåüng bẹ áúy v ta tçm âỉåüc: q = )1(Z 1 2 Z ∗∗ ε− ε− (6-6) Cáưn chụ ràòng, lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn t lãû nghëch våïi càn báûc hai ca säú chn Z. Trong trỉåìng håüp khi t säú ạp sút ε trong ràng chn bẹ (tỉïc l ∆ε låïn), âọ l lục cọ säú ràng chn khäng låïn v t säú ạp sút trong ton bäü chn bẹ, nãúu b qua ∆ 2 ε thç s cọ sai säú låïn, v cọ thãø tênh gáưn âụng: ∑ Z 1 (ε o - ε) 2 ≈ Z Z 2 )1( ε − V biãøu thỉïc âäúi våïi lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi l: q = 22 ** 2 ** ** 2 )1( )1( )1( 1 Z Z ZZ ε εε ε ε − − − − − (6-7) Thỉûc tãú â chỉïng minh ràòng, cäng thỉïc (6-7) cho ta kãút qu khạ chênh xạc âäúi våïi säú ràng chn báút k. Phỉång trçnh (6-7) cho ta tçm lỉu lỉåüng håi tỉång âäúi qua bäü chn ràng lỉåüc, trong âọ khi gim ε lỉu lỉåüng q s tàng lãn. Giạ trë cỉûc âải q max tỉång ỉïng våïi lỉu lỉåüng tåïi hản âi qua khe håí ca ràng chn cúi cng v ỉïng våïi ε = (ε ** ) Z . Nãúu tiãúp tủc gim ε lỉu lỉåüng khäng thay âäøi v giỉỵ bàòng q max Mún xạc âënh (ε ** ) Z , cáưn láúy âảo hm ca q theo ε, cho bàòng khäng v gii âàóng thỉïc nháûn âỉåüc theo ε. Ta cọ : (ε ** ) Z = **** ** )1( εε ε +−Z (6-8) Nãúu âäü dn nåí thỉûc ε < (ε ** ) Z , thç mún xạc âënh lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn cáưn thay ε bàòng (ε ** ) Z , v nhỉ váûy s xạc âënh âỉåüc lỉu lỉåüng täúi âa q max âi qua bäü chn. - 158 - Hỗnh 6.5 - Bióứu thở õọử thở lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi vồùi bọỹ cheỡn gọửm coù sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn. ọử thở õổồỹc xỏy dổỷng tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp suỏỳt sau bọỹ cheỡn trón aùp suỏỳt ban õỏửu. Trong thổỷc tóỳ khi tờnh toaùn hồi roỡ qua bọỹ cheỡn tuọỳc bin hồi nổồùc khọng thóứ coi rũng, rng cheỡn coù caỷnh sừc tuyóỷt õọỳi, hồn nổợa trong vỏỷn haỡnh noù seợ va chaỷm vaỡ doỡng chaớy trong khe hồớ seợ tng lón. Nóỳu xem rũng, hồi roỡ qua khe hồớ ổùng vồùi lổu lổồỹng õi qua ọỳng phun coù cuỡng dióỷn tờch F y thỗ à 1, ** * = 0,546. Thóỳ thỗ : G t = Z 1 v P F Z 1 v P F 546,01 667,0 2 o o Y 2 o o Y (6-9) Trong thổỷc tóỳ, do sổỷ thay õọứi hỗnh daỷng cuớa rng cheỡn vaỡ bóử daỡy tổồng õọỳi cuớa noù, lổu lổồỹng hồi tng lón, nón: G y Z 1 v P F 2 o o YY à (6-10) Trong õoù: à y - hóỷ sọỳ thổỷc nghióỷm cuớa lổu lổồỹng, noù chố rũng, lổu lổồỹng hồi õi qua cheỡn beù hồn lổu lổồỹng tờnh theo (6-9) bao nhióu lỏửn. Tỏỳt caớ nhổợng kóỳt luỏỷn trón õỏy phuỡ hồỹp vồùi bọỹ cheỡn rng lổồỹc lyù tổồớng, trong õoù cho rũng, trong tổỡng ngn giaợn nồớ õọỹng nng cuớa doỡng hồi khi ra khoới khe hồớ heỷp bở trióỷt tióu hoaỡn toaỡn. q 0,2 0,1 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Z =1 2 3 20 4 5 6 8 10 Hỗnh. 6.5 Lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi õi qua bọỹ cheỡn coù sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn - 159 - Gi thiãút ny cng khạ chênh xạc âäúi våïi bäü chn cọ cáúp (xem hçnh 6-1). åí âáy khäng chè cọ håi gin nåí trong cạc khe håí hẻp m dng cn bë ngồût trong cạc ngàn gin nåí. Nhỉåüc âiãøm ca chn cọ cáúp l, khi cọ di dc trủc (xút hiãûn lục sáúy túc bin cng nhỉ lục thay âäøi phủ ti) nhỉỵng pháưn nhä trãn trủc cọ thãø càõt nhỉỵng ràng chn sàõc báút âäüng. Cho nãn chn cọ cáúp thỉåìng âỉåüc bäú trê gáưn nhỉỵng nåi m sỉû di trủc khäng låïn làõm. Cn åí nhỉỵng nåi khạc khong cạch dc trủc giỉỵa cạc pháưn nhä trãn trủc phi â lån hồûc l lm bäü ch n khäng cọ cáúp (trủc trån nhỉ Hçnh 6.7). Bäü chn ny kẹm hiãûu qu hån bäü chn cọ cáúp. ÅÍ âáy trủc âãø trån, dng håi khi ra khi khe chn hẻp khäng bë ngồût, thnh thỉí håi bë lt qua khe chn våïi täúc âäü ban âáưu låïn. Lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn trủc trån pháưn låïn phủ thüc vo t säú ca khe håí hỉåïng kênh δ åí giỉỵa ràng chn v trủc trãn bỉåïc ca bäü chn S, v âỉåüc tênh theo cäng thỉïc (6-10) nhán våïi hãû säú hiãûu chènh k y ( Hçnh 6.8) Hãû säú hiãûu chènh khäng chè phủ thüc vo t säú δ/s, m cn phủ thüc vo t säú ràng chn tuût âäúi trong bäü chn . Nhỉ â tháúy trãn hçnh 6-8, k y tàng khi tàng säú ràng chn v tàng δ/s. Vê dủ: cáưn xạc âënh lỉu lỉåüng håi âi qua bäü chn gäưm 20 ràng chn. Âỉåìng kênh chn d y = 300mm. Khe håí hỉåïng kênh δ y = 0,3 mm. Bỉåïc ca ràng chn S = 6mm. Cạc thäng säú håi trỉåïc bäü chn : P o = 0,784 MPa (7,84 bar), t o = 250 o C, ạp sút ca håi sau bäü chn P 1 = 0,196 MPa (1,96bar) tỉïc l l t säú ạp sút ε = 0,25. Thãø têch riãng ca håi v o = 0,30 m 3 /kg. Gii: Xạc âënh diãûn têch ca khe chn : F y = πd y δ y = 0,28. 10 -3 m 2 Lỉåüng håi r qua bäü chn cọ cáúp våïi hãû säú lỉu lỉåüng µ y = 0,8 bàòng : ∆ Trủc túc bin Thán mạy δ Hçnh. 6.7 Bäü chn ràng lỉåüc trãn trủc trån 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 Z =∝ 20 10 6 4 3 2 k y δ 1 s Hçnh. 6.8 Hãû säú hiãûu chènh âãø tênh bäü chn ràng lỉåüc trãn trủc trån . bäü chn. - 158 - Hỗnh 6.5 - Bióứu thở õọử thở lổu lổồỹng hồi tổồng õọỳi vồùi bọỹ cheỡn gọửm coù sọỳ rng cheỡn hổợu haỷn. ọử thở õổồỹc xỏy dổỷng tuỡy thuọỹc vaỡo tyớ sọỳ aùp suỏỳt. trổồùc lọự), thỗ tổồng tổỷ nhổ õọỳi vồùi ọỳng phun nhoớ dỏửn, coù thóứ xỏy dổỷng õọử thở nhổ Hỗnh 6.4. ọử thở Hỗnh 6.4 cho ta tỗm õổồỹc sọỳ rng cheỡn cỏửn thióỳt khi õaợ bióỳt lổu lổồỹng hồi. entanpi khọng õọứi, cho nón õọử thở coù thóứ õổồỹc aùp duỷng cho rng cheỡn trung gian bỏỳt kyỡ. Giaớ sổớ bọỹ cheỡn gọửm bọỳn rng cheỡn. Yóu cỏửu xaùc õởnh, vồùi tyớ sọỳ aùp suỏỳt naỡo thỗ