Giáo trình tuốc bin và nhiệt điện part 4 pptx

- 68 - Nãúu ạp sút ε 1 sau äúng phun bẹ hån ạp sút tåïi hản, sỉû gin nåí ca håi tỉì tiãút diãûn vo âãún tiãút diãûn bẹ nháút AB s diãùn ra nhỉ khi cọ chãú âäü tåïi hản trong äúng phun, v âỉåìng âàóng ạp tåïi hản gáưn trng våïi AB. Sau âọ sỉû gin nåí s tiãúp diãùn trong phảm vi càõt vạt. R rng l tải âiãøm A ạp sút gim âäüt ngäüt tỉì ε * xúng ε 1 , tỉïc l tải âiãøm A dng â bë khúy âäüng. Sỉû cháún âäüng s lan truưn trong mäi cháút chuøn âäüng våïi täúc âäü ám thanh v vë trê ca cạc âàóng ạp trong phảm vi càõt vạt s âỉåüc xạc âënh båíi nhỉỵng âỉåìng kẹo di tỉì âiãøm A. Nhỉ váûy l dng tråí thnh khäng âäúi xỉïng so våïi tám äúng phun. Hỉåïng ca dng håi khi ra khi äúng phun cng khäng trng våïi hỉåïng ca tám, v ton bäü dng s bë lãûch âi mäüt gọc δ v gọc ra bàòng α 1 + δ. Thỉûc nghiãûm â chỉïng minh r âiãưu ny. Trong trỉåìng håüp khi håi gin nåí trong phảm vi càõt vạt cọ thãø tỉì phỉång trçnh liãn tủc tênh âỉåüc gáưn âụng gọc lãûch ca dng håi khi ra khi cạnh âäüng. Phỉång trçnh liãn tủc âäúi våïi tiãút diãûn ra ca äúng phun khi cọ cạc thäng säú v täúc âäü tåïi hản âỉåüc thãø hiãûn dỉåïi dảng : * *111 * *1 v Csintl v C F G α == (3.56) Khi ra khi äúng phun, gọc nàòm giỉỵa phỉång täúc âäü v âỉåìng giåïi hản miãưn càõt vạt l α 1 + δ . ỈÏng dủng phỉång trçnh liãn tủc cho tiãút diãûn dng håi khi ra khi äúng phun, ta cọ : 1 11 1 1 v )sin('l v C F G δ+α+ == So sạnh hai biãøu thỉïc trãn v sau khi biãún âäøi tçm âỉåüc *1 ' 1 1*1 1 1 sin )sin( vCl vCl = + α δ α Nãúu cho ràòng, chiãưu cao ca dng l’ 1 sau khi ra khi äúng phun bàòng chiãưu cao l 1 ca äúng phun, ta cọ : *1 1* 1 1 vC v C sin )sin( = α δ + α (3.57) Cäng thỉïc ny cọ tãn gi l cäng thỉïc Bãre. Dng phỉång trçnh chuøn âäüng ca khê l tỉåíng cọ thãø biãún âäøi cäng thỉïc (3.57) nhỉ sau: Ta âàût : k 1 1 1k 1 k 1 1 * k 1 1o o* k 1 1 * * 1 . 1k 2 pp pp p p v v − − ε ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ + = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ε ε = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = - 69 - vaỡ : k 1k 1 1 * 1 1 1k 1 k C C + = Vỏỷy : k 1k` 1 k 2 1 1k 1 1 1 1k 1k 1k 2 sin )sin( + + + = + (3.58) Nhổ vỏỷy laỡ, trón cồ sồớ cuớa phổồng trỗnh lión tuỷc coù thóứ thióỳt lỏỷp quan hóỷ gỏửn õuùng giổợa õọỹ lóỷch doỡng hồi trong mióửn cừt vaùt cuớa ọỳng phun vồùi õọỹ giaợn nồớ 1 . ọỳi vồùi hồi quaù nhióỷt ( k = 1,3 ) theo (3.58) ta dổỷng õọử thở Hỗnh 3.21 Giồùi haỷn giaớm aùp suỏỳt 1 trong mióửn cừt vaùt cuợng coù thóứ xaùc õởnh õổồỹc qua phổồng trỗnh (3.58). Thỏỷt vỏỷy, giồùi haỷn giaợn nồớ ổùng vồùi trổồỡng hồỹp khi õổồỡng õúng aùp (õổồỡng õỷc tờnh) xuỏỳt phaùt tổỡ õióứm A (Hỗnh 3.20) gỏửn truỡng vồùi mỷt phúng AB, mỷt phúng giồùi haỷn mióửn cừt vaùt cuớa ọỳng phun. Nhổng trong trổồỡng hồỹp ỏỳy goùc 1 + a cuớa goùc C 1 truỡng vồùi goùc , nón sin ( 1 + a ) sin = 11* *1 C a Cv C v = Tổỡ õúng thổùc naỡy tỗm õổồỹc: k 1k 11 k 1 * 2 1k sin + = Giaới phổồng trỗnh naỡy ta coù : 1k k2 1 1k k ).(sin 1k 2 + + + = (3-59) ọỹ giaợn nồớ giồùi haỷn tuỡy thuọỹc vaỡo goùc 1 õổồỹc trỗnh baỡy trón Hỗnh 3.21 bũng õổồỡng thúng nghióng. 0,2 0,10,30,40,5 20 30 o o o 10 = f(1) sin(1+1) sin1 1 2,0 1,5 1,0 Hỗnh 3.21 ọử thở õóứ xaùc õởnh goùc lóỷch trong mióửn cừt vaùt - 70 - ỷc tờnh thay õọứi tọỳc õọỹ vaỡ õọỹ lóỷch doỡng khi giaợn nồớ trong mióửn cừt vaùt cuớa ọỳng phun õổồỹc thóứ hióỷn trón Hỗnh 3.22. õỏy õaợ dổỷng õổồỡng muùt caùc tia vỏỷn tọỳc tổồng õọỳi = c 1 / a * cho caùc ọỳng phun vồùi goùc ra 1 = 20 o vaỡ k = 1,3. Giồùi haỷn giaợn nồớ trong mióửn cừt vaùt seợ kóỳt thuùc khi = 0,19. Quaù trỗnh giaợn nồớ tióỳp theo xaớy ra ngoaỡi phaỷm vi cừt vaùt. Trón Hỗnh 3.22 ta thỏỳy rũng khi giaợn nồớ trong mióửn cừt vaùt C u = C 1 cos 1 tng chỏỷm dỏửn khi aùp suỏỳt 1 caỡng thỏỳp. Sau khi mỏỳt khaớ nng giaợn nồớ trong mióửn cừt vaùt, tổùc laỡ khi 1 < cho õóỳn luùc 1 0, thaỡnh phỏửn tọỳc õọỹ C 1u = (C 1 cos 1 ) max = C 1umax = const vaỡ chố tng thaỡnh phỏửn C 1 a = C 1 sin 1 maỡ thọi. Khi doỡng chaớy trong chỏn khọng ( 1 0) max = 2,77 õọỹ lóỷch doỡng õaỷt tồùi giaù trở lồùn nhỏỳt. ọử thở Hỗnh 3.22 õổồỹc xỏy dổỷng theo caùc cọng thổùc cuớa khờ lyù tổồớng (3.34), (3.58). Chuù yù rũng, ồớ õỏy chố laỡ giaớ thióỳt, vỗ trong thổùc tóỳ khi giaợn nồớ quaù sỏu hồi nổồùc chuyóứn vóử vuỡng baớo hoỡa, nón caùc phổồng trỗnh tờnh toaùn luùc õỏửu seợ khọng phuỡ hồỹp nổợa. Vỗ vỏỷy õọử thở naỡy chố xem nhổ laỡ vờ duỷ õóứ minh hoỹa õỷc tờnh lóỷch doỡng trong vaỡ ngoaỡi mióửn cừt vaùt khi hồi giaợn nồớ khaù sỏu. ọỳi vồùi daợy ọỳng phun to dỏửn õọỹ lóỷch doỡng bừt õỏửu khọng phaới tổỡ chóỳ õọỹ 1 * maỡ chóỳ õọỹ 1 1o ( tờnh toaùn ) ặẽng duỷng phổồng trỗnh (3.37) ta õổồỹc cọng thổùc tổồng tổỷ nhổ (3-58) k 1k 1 k 2 1 k 1k o1 k 2 o1 t1 ot1 ot1 t1 1 1 C )C( )v( v sin )sin( + + === + k 1k 1 k 2 1 1k 1 1 min 1k 1k 1k 2 F F + + + + = (3-60) õỏy chố sọỳ 0 thuọỹc chóỳ õọỹ tờnh toaùn. = 1 m a x 1+max 1+a Cumax 1 = 20 = 0 Hỗnh 3.22 ổồỡng tia muùt vỏỷn tọỳc khi hồi giaợn nồớ õóỳn caùc õọỳi aùp khaùc nhau - 71 - 3-6. Sổỷ bióỳn õọứi nng lổồỹng trong tỏửng tuọỳc bin doỹc truỷc: Tỏửng tuọỳc bin laỡ tọứ hồỹp cuớa daợy caùnh ọỳng phun bỏỳt õọỹng, maỡ trong raợnh cuớa noù doỡng hồi seợ õổồỹc tng tọỳc vaỡ daợy caùnh õọỹng, trong õoù nng lổồỹng cuớa doỡng hồi õổồỹc bióỳn õọứi thaỡnh cồ - cọng laỡm quay rọto. Ta seợ nghión cổùu sổỷ bióỳn õọứi õoù trong mọỹt tỏửng trung gian cuớa tuọỳc bin doỹc truỷc (Hỗnh 3.23) Trong raợnh caùc ọỳng phun hồi giaợn nồớ tổỡ aùp suỏỳt trổồùc ọỳng phun P o õóỳn aùp suỏỳt P 1 trong khe hồớ ồớ giổợa caùnh ọỳng phun vaỡ caùnh õọỹng. õỏửu ra khoới ọỳng phun trong quaù trỗnh giaợn nồớ mọi chỏỳt coù tọỳc õọỹ C 1, hổồùng theo goùc 1 so vồùi veùc tồ tọỳc õọỹ voỡng cuớa caùnh õọỹng (Hỗnh 3.24) Daợy caùnh õọỹng chuyóứn õọỹng sau ọỳng phun vồùi tọỳc õọỹ voỡng u. Giaù trởỷ cuớa tọỳc õọỹ naỡy phuỷ thuọỹc vaỡo õổồỡng kờnh trung bỗnh d vaỡ vaỡo tỏửn sọỳ quay cuớa rọto n (u = dn). õỏửu vaỡo daợy caùnh õọỹng trong chuyóứn õọỹng tổồng õọỳi mọi chỏỳt dởch chuyóứn vồùi tọỳc õọỹ tổồng õọỳi 1 W õổồỹc xaùc õởnh bũng : 1 W = 1 C - u Caùc veùc tồ tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi C 1 , tọỳc õọỹ voỡng uvaỡ tọỳc õọỹ tổồng õọỳi 1 W taỷo thaỡnh tam giaùc tọỳc õọỹ ồớ õỏửu vaỡo caùc caùnh õọỹng (tam giaùc tọỳc õọỹ vaỡo). Goùc taỷo thaỡnh giổợa caùc vec tồ tọỳc õọỹ tổồng õọỳi vaỡ tọỳc õọỹ voỡng õổồỹc kyù l1 1 p 2 1 p o l2 p 1 BB 2 d Hỗnh 3.23 Sồ õọử tỏửng tuọỳc bin doỹc truỷc . C c 1 B' 1 b B p 1 l1 p i oo 1 i 1 1 2 2 2 2 1 1 w c 1 c w 1 u u u Hỗnh 3.24 Prọfin daợy ọỳng phun vaỡ caùnh õọỹng - 72 - hiãûu qua β 1 . Khi gia cäng hỉåïng ca cạc mẹp vo cạnh quảt âäüng do hỉåïng ca täúc âäü tỉång âäúi, tỉïc l gọc β 1 , xạc âënh. Khi âi qua dy cạnh âäüng håi tiãúp tủc gin nåí trong rnh tỉì ạp sút P 1 âãún ạp sút P 2 sau cạc cạnh âäüng v dng thç bë ngồût. Do ngồût dng v do gin nåí håi trong cạc cạnh âäüng m tảo nãn lỉûc, tỉïc l mämen quay, tạc dủng lãn räto v sinh cäng âãø thàóng tråí lỉûc ca mạy âỉåüc truưn âäüng m tảo thnh pháưn xung lỉûc, cn do gia täúc dng trong rnh cạnh âäüng - pháưn phn lỉûc tạc dủng lãn cạnh quảt. ÅÍ âáưu ra khi cạc rnh cạnh âäüng täúc âäü tỉång âäúi W 2 âỉåüc xạc âënh båíi âäüng nàng trong chuøn âäüng tỉång âäúi åí âáưu vo trong rnh cạnh âäüng v båíi nàng lỉåüng ca håi gin nåí tỉì ạp sút P 1 âãún ạp sút P 2 täúc âäü tỉång âäúi 2 W v täúc âäü vng quay u, ta cọ vẹc tå täúc âäü tuût âäúi 2 C . K hiãûu ca vẹc tå täúc âäü 2 W våïi hỉåïng ngỉåüc chiãưu våïi u qua β 2 . Giạ trë ca gọc ny do hçnh dảng ca präfin cạnh quảt âäüng v sỉû bäú trê trãn räto xạc âënh ; hån nỉỵa hỉåïng ca mẹp ra cạnh âäüng s xạc âënh hỉåïng täúc âäü 2 C våïi hỉåïng ngỉåüc chiãưu våïi u âỉåüc k hiãûu bàòng α 2 . Tam giạc täúc âäü do cạc vẹc tå 2 W ,uv 2 C tảo thnh âỉåüc gi tam giạc täúc âäü ra. Quạ trçnh dng chy ca mäi cháút trong túc bin âỉåüc biãøu thë trãn gin âäư i - s (Hçnh 3.25) Nãúu dng håi chuøn âäüng trong cạnh âäüng khäng cọ täøn tháút thç khi håi gin nåí tỉì ạp sút P 1 âãún ạp sút P 2 entanpi s gim xúng h 02 - i 1 - i 2 v nhiãût giạng l thuút ca ton táưng s l : h o = h 01 + h 02’ Trong âọ , h 01 - nhiãût giạng l thuút trong dy äúng phun h 02 - nhiãût giạng l thuút trong dy cạnh âäüng Tháût ra, h 02 ≠ h 02’ båíi vç do cọ täøn tháút trong äúng phun m nhiãût âäü trỉåïc dy cạnh âäüng tàng lãn. Do âọ h 02 tàng chụt êt so våïi h’ 02’ . Thãú nhỉng nãúu täøn tháút trong äúng phun khäng låïn làõm, nhiãưu trỉåìng håüp cọ thãø coi h 02 = h’ 02 i s p ο h ο p i ο i 1 t ο t i h 0 1 0 2 h ' 1 1 t i 2 i 2 t p 2 h 0 2 i 1 2 Hçnh 3.25 Quạ trçnh ca dng chy trong táưng túc bin trãn âäư thë i-s - 73 - Trong thỉûc tãú, do cọ täøn tháút , sỉû gin nåí håi trong dy cạnh âäüng s lm tàng entropi v trảng thại håi åí âáưu ra khi cạnh âäüng cọ thãø biãøu thë bàòng âiãøm 2 (Hçnh3.25) Âäü phn lỉûc. T säú nhiãût giạng h 02 trãn nhiãût giạng ton táưng : 0 02 0201 02 h h hh h ≈ + =ρ (3-61) âỉåüc gi l âäü phn lỉûc. Nãúu âäü phn lỉûc ca táưng ρ = 0 v khäng cọ gin nåí håi thãm trong dy cạnh âäüng thç táưng âỉåüc gi l xung lỉûc. Nãúu âäü phn lỉûc khäng låïn làõm (ρ = 0,1÷0,15 ) thç táưng âỉåüc gi l xung lỉûc, âäi khi cn gi l táưng xung lỉûc cọ âäü phn lỉûc bẹ. Nãúu âäü phn lỉûc khạ låïn (ρ = 0,4 ÷0,6) thç táưng âỉåüc gi l táưng phn lỉûc. Trong cạc táưng túc bin håi thỉåìng khäng dng âäü phn lỉûc låïn hån. Trong mäüt säú trỉåìng håüp cọ thãø gàûp ạp sút P 1 håi bẹ hån ạp sút P 2 . Hån nỉỵa ạp sút trong rnh cạnh âäüng s tàng lãn, nhiãût giạng h 02 cọ thãø ám v ρ < 0. Âäü phn lỉûc ám s lm tàng thãm täøn tháút v cáưn phi trạnh hiãûn tỉåüng ny. Thäng thỉåìng âäü phn lỉûc ám hay xy ra åí tiãút diãûn gäúc ca dy cạnh âäüng cng nhỉ åí mäüt vi chãú âäü khạc våïi tênh toạn. Lỉûc tạc dủng lãn cạc cạnh âäüng Cọ lỉûc khê âäüng hc tạc dủng lãn cạnh âäüng khi dng håi bao quanh l do sỉû ngồût dng trong rnh cạnh v sỉû gia täúc ca nọ. Sỉû ngồût v gia täúc dng håi trong cạc rnh cạnh cong diãùn ra dỉåïi nh hỉåíng ca cạc lỉûc tạc dủng lãn dng håi sau âáy: - Dng håi chëu phn lỉûc ca vạch r nh cạnh quảt - Håi âiãưn âáưy rnh chëu tạc dủng ca hiãûu säú ạp lỉûc P 1 - P 2 åí âáưu vo v âáưu ra ca rnh. Nãúu k hiãûu R’ - håüp lỉûc tỉì cạc cạnh quảt tạc dủng lãn dng håi, thç dng håi s tạc dủng lãn cạnh quảt mäüt lỉûc R bàòng R’, nhỉng ngỉåüc chiãưu. Khi tênh toạn thỉåìng chiãúu lỉûc áúy lãn phỉång täúc âäü vng R u v theo phỉång thàóng gọc våïi nọ Ra. Âãø tçm lỉûc vng R u do dng håi tạc dủng lãn cạnh quảt R’ u (bàòng nhỉng khạc dáúu). Lỉûc ny cọ thãø tçm âỉåüc dỉûa vo phỉång trçnh âäüng lỉåüng. Ta s xẹt dng håi qua rnh cạnh âäüng, âỉåüc biãøu thë trãn Hçnh 3-26. - 74 - Giaớ sổớ, sau thồỡi gian coù mọỹt khọỳi lổồỹng m õi vaỡo raợnh vồùi tọỳc õọỹ C 1 vaỡ chóỳ õọỹ ọứn õởnh khọỳi lổồỹng ỏỳy seợ rồỡi khoới caùnh õọỹng vồùi tọỳc õọỹ C 2 . Sổỷ thay õọứi lổồỹng chuyóứn õọỹng cuớa khọỳi lổồỹng phỏửn tổớ m theo phổồng tọỳc õọỹ voỡng u chố chởu aớnh hổồớng cuớa phaớn lổỷc tổỡ vaùch raỡnh tồùi doỡng hồi maỡ thọi, bồới vỗ hióỷu sọỳ aùp suỏỳt P 1 - P 2 khọng taỷo nón lổỷc theo phổồng u. Nóỳu chỏỳp nhỏỷn phổồng cuớa tọỳc õọỹ voỡng u laỡ dổồng laỡ thỗ sổỷ thay õọứi lổồỹng chuyóứn õọỹng bũng xung cuớa caùc phaớn lổỷc truyóửn cho doỡng hồi õổồỹc vióỳt dổồùi daỷng: R u = m ( C 2u - C 1u ) = m ( C 2 cos 2 - C 1 cos 1 ) Trong õoù : C 2u = C 2 cos 2 ; C 1u = C 1 cos 1 - tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi õổồỹc chióỳu theo phổồng chuyóứn õọỹng cuớa caùnh quaỷt. Tổỡ õỏỳy R u = )cosCcosC( 1122 m , Nhổng m ồớ chóỳ õọỹ ọứn õởnh bũng G, tổùc laỡ lổu lổồỹng hồi trong 1 giỏy. Lổỷc cuớa doỡng hồi taùc duỷng lón caùnh quaỷt bũng, nhổng ngổồỹc dỏỳu vồùi R u tổùc laỡ : R u = - R u = G(C 1 cos 1 - C 2 cos 2 ) (3-62) Hổồùng cuớa lổỷc voỡng R u truỡng vồùi hổồùng cuớa tọỳc õọỹ voỡng cuớa daợy caùnh õọỹng. Cho nón lổỷc voỡng R u xaùc õởnh cọng do doỡng hồi sinh ra trong caùnh õọỹng, tổùc laỡ trón rọto tuọỳc bin. Sọỳ gia õọỹng lổồỹng cuớa doỡng hồi theo phổồng thúng goùc vồùi tọỳc õọỹ voỡng u, maỡ õọỳi vồùi tỏửng doỹc truỷc thỗ noù laỷi song song vồùi tỏm cuớa tuọỳc bin. õỏy cỏửn chuù yù õóỳn lổỷc do aùp suỏỳt cuớa hồi taùc duỷng lón 2 phờa caùnh quaỷt. Kyù hióỷu dióỷn tờch voỡng cuớa caùnh õọỹng. Ta vióỳt phổồng trỗnh thay õọứi lổồỹng chuyóứn õọỹng do aớnh hổồớng cuớa hióỷu aùp suỏỳt hồi vaỡ caùc lổỷc truyóửn cho doỡng hồi tổỡ bóử mỷt raợnh caùnh theo hổồùng doỹc truỷc : - R a + ( P 1 - P 2 ) = m ( C 1a - C 2a ) u p 1 2 p 1 2 R u R' i R i R' u R' C R m m Hỗnh 3.26 Sồ õọử doỡng hồi õi qua daợy caùnh õọỹng - 75 - Hay laỡ R a - ( P 2 - P 1 ) = m ( C 2a - C 1a ) , Trong õoù R a - lổỷc taùc duỷng tổỡ caùnh quaỷt lón doỡng hồi chióửu lón phổồng doỹc truỷc C 2a - C 1a - tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi chióỳu lón phổồng doỹc truỷc Giaới phổồng trỗnh trón theo R a , ta coù R a = m ( C 2a - C 1a ) + ( P 2 - P 1 ) = G( C 2a - C 1a ) - ( P 1 - P 2 ) Lổỷc doỹc truỷc R a taùc duỷng lón caùnh quaỷt bũng R a nhổng ngổồỹc hổồùng. Vỏỷy : R a = - R a = G(C 1 sin 1 -C 2 sin 2 ) + ( P 1 - P 2 ) (3-63) Trong thổỷc tóỳ, khi tờnh toaùn tuọỳc bin hồi thổồỡng chỏỳp nhỏỷn xỏy dổỷng caùc tam giaùc tọỳc õọỹ cuớa doỡng hồi, bũng caùch chỏỷp õốnh cuớa tam giaùc tọỳc õọỹ ra vaỡ vaỡo taỷi mọỹt õióứm. ( Hỗnh 3.27). Ngoaỡi ra, caùc goùc 2 vaỡ 2 thổồỡng õổồỹc tờnh thuỏỷn theo chióửu kim õọửng họử, nón 22 = vaỡ 22 = Vỗ vỏỷy cọng thổùc (3.62) õổồỹc vióỳt laỷi dổồùi daỷng : R u = G (C 1 cos 1 + C 2 cos 2 ) = G (W 1 cos 1 + W 2 cos 2 ) (3-64) Vaỡ cọng thổùc (3.65) coù daỷng : R a = G( C 1 sin 1 - C 2 sin 2 ) + ( P 1 - P 2 ) = G (W 1 sin 1 + W 2 sin 2 ) + ( P 1 - P 2 ) (3-65) Lổỷc R a khọng tham gia sinh cọng, nhổng phaới duỡng õóỳn khi tờnh lổỷc doỹc truỷc taùc duỷng lón palió chừn cuớa rọto tuọỳc bin. Cọng suỏỳt cuớa tỏửng. Aẽp duỷng caùc cọng thổùc cuớa tam giaùc nghióng, ta coù W 1 2 = C 1 2 + u 2 - 2uC 1 cos 1 C 2 2 = W 2 2 + u 2 - 2uW 2 cos 2 (3.66) Hay cuợng laỡ C 2 2 = W 2 2 + u 2 - 2uC 2 cos 2 (3.67) Cọng suỏỳt do doỡng hồi sinh ra trón caùc caùnh õọỹng cuớa tỏửng bũng tờch cuớa lổỷc R u vồùi tọỳc õọỹ cuớa caùc caùnh õọỹng u. P u = R u .u = Gu (C 1 cos 1 + C 2 cos 2 ) (3.68) C s i n 1 1 C s i n 2 2 u C c o s 1 2 2 C c o s + 1 1 1 w c o s + w c o s 2 2 u C 1 w C 1 w 2 2 . . 1 1 . . . 2 2 2 . 2 Hinh 3.27 Tam giaùc tọỳc õọỹ cuớa tỏửng tuọỳc bin - 76 - ọỳi vồùi lổu lổồỹng hồi 1kg/s ta vióỳt : L u = G P u = u(C 1 cos 1 + C 2 cos 2 ) = u (W 1 cos 1 + W 2 cos 2 ) (3.69) Duỡng caùc cọng thổùc (3.66) vaỡ (3.67), ta bióỳn õọứi phổồng trỗnh (3.69) nhổ sau : L u = )CWWC( 2 1 2 2 2 2 2 1 2 1 + (3-70) Trong phổồng trỗnh (3.68) cọng suỏỳt P u tờnh bũng J/s tổùc laỡ bũng Watt. Nóỳu tờnh bũng kW thỗ cọng suỏỳt do doỡng hồi sinh ra trón caùnh õọỹng seợ laỡ : P u = 10 -3 G u (C 1 cos 1 ) + (C 2 cos 2 ) = 0,5.10 -3 G(C 1 2 - W 2 2 - C 2 2 ) (3.71) vaỡ mang tón cọng suỏỳt trón caùc caùnh õọỹng cuớa tỏửng tuọỳc bin. Khi phỏn tờch sổỷ chuyóứn cuớa hồi trong raợnh caùnh cuớa tỏửng tuọỳc bin, coù thóứ xaùc õởnh dóự daỡng tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi C 1 cuớa doỡng chaớy khi ra khoới daợy ọỳng phun ( phổồng trỗnh 3.20) vaỡ tỗm õổồỹc tọỳc õọỹ tổồng õọỳi W 1 cuớa hồi khi vaỡo caùnh õọỹng qua tam giaùc tọỳc õọỹ. Phổồng trỗnh baớo toaỡn nng lổồỹng chung (3.16) cuợng coù thóứ ổùng duỷng cho doỡng hồi trong raợnh cuớa daợy caùnh õọỹng, nhổng nng lổồỹng L 1 do doỡng hồi cung cỏỳp khọng õổồỹc tờnh bũng 0, bồới vỗ khi chuyóứn õọỹng trong raợnh caùnh quaỷt mọỹt phỏửn nng lổồỹng hồi õổồỹc õem cung cỏỳp cho rọto tuọỳc bin. Theo hỗnh 3.25 vaỡ Hỗnh 3.27, vaỡ giaớ thuyóỳt rũng trong caùc caùnh õọỹng hồi giaợn nồớ tổỡ aùp suỏỳt P 1 õóỳn aùp suỏỳt P 2 thỗ õọỳi vồùi 1 kg hồi chuyóứn õọỹng, khi khọng coù trao õọứi nhióỷt vồùi bón ngoaỡi ( q = 0 ), phổồng trỗnh baớo toaỡn nng lổồỹng coù daỷng : i 1 + u 2 2 2 2 1 L 2 C i 2 C ++= Thay giaù trở cuớa L u ( cọng thổùc 3.70), õọỳi vồùi G = 1 kg/s, ta coù i 1 + 2 C i 2 C 2 2 2 2 1 += + )WWCC( 2 1 2 1 2 2 2 2 2 1 + Hay laỡ 21 2 1 2 2 ii 2 W W = (3.72) Nhổ vỏỷy laỡ, sổỷ giaớm entanpi cuớa hồi do giaợn nồớ trong raợnh caùnh õọỹng seợ laỡm tng õọỹng nng trong chuyóứn õọỹng tổồng õọỳi cuớa doỡng. Tổỡ õúng thổùc (3.72), ta tỗm õổồỹc tọỳc õọỹ ra tổồng õọỳi : W 2 2 = 2 ( i 1 - i 2 ) + W 1 2 (3.73) Nóỳu doỡng chaớy trong raợnh caùnh õọỹng coù tọứn thỏỳt thỗ hồi seợ giaợn nồớ theo quaù trỗnh õúng entrọpi. Trong trổồỡng hồỹp naỡy, kyù hióỷu W 2t tọỳc õọỹ ra tổồng õọỳi cuớa hồi ; i 2t - entanpi cuớa hồi ồớ cuọỳi quaù trỗnh giaợn nồớ trong raợnh caùnh õọỹng, õọỳi vồùi trổồỡng hồỹp doỡng chaớy lyù thuyóỳt ỏỳy, ta coù : - 77 - 02t21 2 1 2 t2 hii 2 WW == (3.74) Suy ra, 2 1o 2 102 2 1t21t2 Wh2Wh2W)ii(2W +=+=+= (3.75) Trong thổỷc tóỳ, do coù tọứn thỏỳt trong raợnh caùnh õọỹng nón tọỳc õọỹ ra tổồng õọỳi W 2 õaỷt õổồỹc ồớ õỏửu ra beù hồn W 2t , coỡn i 2 thỗ lồùn hồn i 2t . Trổỡ hai phổồng trỗnh (3.74) vaỡ (3.72) vồùi nhau ta coù : h L = i 2 - i 2t = 0,5(W 2t 2 - W 2 2 ) (3.76) où laỡ tọứn thỏỳt nng lổồỹng trong daợy caùnh õọỹng tờnh bũng J/kg. Trong quaù trỗnh thổỷc tọỳc õọỹ doỡng chaớy W 2 coù lión hóỷ vồùi tọỳc õọỹ doỡng chaớy lyù thuyóỳt W 2t bũng hóỷ sọỳ tọỳc õọỹ : W 2 = W 2t thỗ tọứn thỏỳt trong raợnh caùnh õọỹng coù thóứ bióứu thở: = = 1 1 2 W W W 2 1 h 2 2 2 2 2 2 2 2 L (3.77) Nóỳu laỡ tỏửng xung lổỷc vaỡ khọng coù giaợn nồớ hồi trong raợnh caùnh õọỹng, khi khọng coù tọứn thỏỳt thỗ W 2t = W 1 vaỡ i 2t = i 1 . ọỳi vồùi quaù trỗnh thổỷc cuớa doỡng chaớy trong tỏửng xung lổỷc tọứn thỏỳt seợ laỡ : )1( 2 W 2 W W h 2 2 1 2 2 2 1 L = = (3.78) Bióứu thổùc õóứ tờnh cọng doỡng hồi sinh ra trong caùc raợnh caùnh õọỹng trón [xem caùc cọng thổùc (3.69) vaỡ (3.70) ] õổồỹc chổùng minh trón cồ sồớ phổồng trỗnh õọỹng lổồỹng. Mỷt khaùc, cọng cuớa doỡng hồi cuợng coù thóứ tờnh bũng caùch lỏỳy nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa tỏửng trổỡ õi caùc tọứn thỏỳt phaùt sinh khi hồi chuyóứn õọỹng trong caùc bọỹ phỏỷn rióng leớ cuớa tỏửng. Phổồng trỗnh baớo toaỡn nng lổồỹng vồùi tỏỳt caớ caùc tỏửng coù thóứ trỗnh baỡy dổồùi daỷng L u = E o - h c - h L (3.79) ớ õỏy : E o - nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa tỏửng h c - tọứn thỏỳt trong daợy ọỳng phun h L - tọứn thỏỳt trong daợy caùnh õọỹng Nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa hồi õọỳi vồùi tỏửng laỡm vióỷc coù õọỹ phaớn lổỷc õổồỹc trỗnh baỡy dổồùi daỷng ; [...]... cạnh qủat báút âäüng ca táưng túc bin âỉåüc làõp trãn stato (pháưn tènh) ca túc bin Dy cạnh âäüng l täø håüp cạc cạnh quảt âäüng ca táưng túc bin, âỉåüc làõp lãn räto túc bin Táút c cạnh quảt ca dy äúng phun âãưu cọ dảng präfin giäúng nhau v âỉåüc bäú trê cạch âãưu nhau Tỉång tỉû nhỉ váûy, cạnh âäüng cng âỉåüc bäú trê cạch âãưu nhau v cọ cng mäüt dảng präfin nhỉ nhau 4. 1.1 Âàûc tênh kêch thỉåïc hçnh... xung lỉûc, cáưn bo âm cho t säú täúc âäü x1 = u/c1 = cosα1/2 Båíi vç gọc α1 thỉåìng khäng låïn (α1 = 8 ÷14o) nãn t säú täúc âäü täúi ỉu nàòm vo khong 0 ,4 ÷ 0,5 Âàût giạ trë x1 ny vo cäng thỉïc (3.89), ta cọ hiãûu sút cỉûc âải trãn vnh cạnh âäüng ; 1,0 η0L 0,8 0,6 0 ,4 η0L 0,2 x1 0 0 0,1 0,2 0,3 0 ,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 (η oL ) max = ⎛ cos β 2 ϕ2 cos 2 α 1 ⎜1 + ψ ⎜ cos β1 2 ⎝ Hçnh 3.29 Sỉû phủ thüc hiãûu... - 85 - CHỈÅNG 4 CẠC TÄØN THÁÚT CA DNG KHI CHUØN ÂÄÜNG QUA CẠNH Âãø xạc âënh âỉåüc cạc täøn tháút ca dng (håi, khê) khi chuøn âäüng qua cạnh ngỉåìi ta thỉåìng dng phỉång phạp thỉûc nghiãûm, thäng thỉåìng dng äúng khê âäüng Nhỉỵng täøn tháút ny thỉåìng phủ thüc vo âàûc tênh hçnh hc v chãú âäü dng chy B b z 4- 1 Âàûc tênh kêch thỉåïc hçnh hc ca dy cạnh v chãú âäü dng chy Trong táưng túc bin gäưm cọ dy... túc bin âỉåüc biãøu thë trãn gin âäư i-s (Hçnh.3.28a), âäúi våïi táưng phn lỉûc v (Hçnh 3.28b) âäúi våïi táưng xung lỉûc 3.-7 Hiãûu sút tỉång âäúi trãn dy cạnh âäüng ca táưng túc bin Hiãûu sút tỉång âäúi trãn dy cạnh âäüng ca táưng l t säú ca cäng Lu do 1kg håi sinh ra trong táưng trãn âäüng nàng l thuút ca nọ Eo : Lu Eo ηOL = Phi nọi ràòng, khại niãûm vãư âäüng nàng l thuút âäúi våïi táưng túc bin. .. ta tçm âỉåüc ; (3.91) ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ - 84 - 2 ⎡ ⎤ ⎛ C1 ⎞ ⎢ ⎥ 2⎜ 2 − W12 ⎟ + 2W12 ⎜ϕ ⎟ ⎢ ⎥ ⎝ ⎠ ηOL = 2xa ⎢2ϕ cos α 1 − xa ⎥ 2 2C a ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎛ ⎞ C = 2xa ⎜ 2 cos α 1 1 − x a ⎟ ⎜ ⎟ Ca ⎝ ⎠ (3.92) Cọ thãø biãøu thë hiãûu sút trãn vnh cạnh âäüng ca táưng phn lỉûc phủ thüc vo x1 = u / C1 bàòng cạch xạc âënh trỉûc tiãúp tỉì tam giạc täúc âäü Mún váûy ta biãún âäøi cäng thỉïc (3. 84) : ηOL = = 2 2 C1 − C 2 C 1 − W12... 2uC 1 cos α 1 − u 2 ⎜ϕ ⎟ ⎝ ⎠ x 1 (2 cos α 1 − x 1 ) = 1 − 1 + x 1 (2 cos α 1 − x 1 ) ϕ2 1 = 1 −1 ϕ2 +1 x 1 (2 cos α 1 − x 1 ) 1,0 η0L η0L = f(Xo) 0,8 η0L = f(X1) Xa 0,6 0 ,4 ρ = 0,5 o α1 = 20 φ = 0,92 0,2 0 x1, Xa 0 0,1 0,2 0,3 0 ,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 Hçnh 3.30 Sỉû phủ thüc hiãûu sút ca táưng phn lỉûc vo x1 v xa (3.93) Cng nhỉ trong trỉåìng håüp ca táưng xung lỉûc, hiãûu sút ca táưng phn... cos α 1 − x 1 ⎟ ⎟ ⎜ϕ ⎠ ⎝ ⎛ W12 ⎜ ⎜ c ⎝ 1 Ta cọ Suy ra : xa = hay l xa = x1 ⎛ 1 2⎞ 2⎜ 2 − 1 + 2x 1 cos α 1 − x 1 ⎟ ⎜ϕ ⎟ ⎝ ⎠ 1 (3. 94) ⎞ ⎛ 1 ⎟ ⎜ 2 −1 2 cos α 1 ⎜ϕ + − 1⎟ 2⎜ 2 ⎟ x1 x1 ⎟ ⎜ ⎠ ⎝ Giạ trë xa täúi ỉu âãø cọ (ηOL)max s tçm âỉåüc bàòng cạch thay thãú vo cäng thỉïc (3. 94) x1 = cosα1 , v (xa)tu = cos α 1 ⎞ ⎛ 1 2⎜ 2 − sin 2 α 1 ⎟ ⎟ ⎜ϕ ⎠ ⎝ (3.95) - 86 - Trãn Hçnh 3.30 cng våïi âỉåìng cong ηOL = f(x1)... − W12 2 Ạp dủng cäng thỉïc (3.69), ta tçm âỉåüc : ηOL = 2u (C 1 cos α 1 + C 2 cos α 2 ) 2 2 C 1t − χ 2 C 2 + W2 t − W12 2 (3. 84) - 81 - = 2u ( W1 cos β1 + W2 cos β 2 ) 2 2 C 1t − χ 2 C 2 + W2 t − W12 2 (3.85) Nhỉỵng cäng thỉïc ny chỉïng t ràòng hiãûu sút trãn cạnh quảt túc bin l mäüt quan hãû phủ thüc ráút phỉïc tảp vo täúc âäü ca dng håi v hỉåïng chuøn âäüng ca nọ Biãøu thỉïc tênh hiãûu sút ηOL cọ... túc bin tạch riãng ra chỉìng mỉûc no âọ cọ tênh cháút quy ỉåïc Tháûy váûy, nhỉ â trçnh by trong pháưn 3-6, âäüng nàng khi håi âi ra khi táưng túc bin cọ thãø âỉåüc coi l täøn tháút do âäü lm viãûc khäng hon thiãûn ca táưng áúy gáy nãn Trong lục âọ trong túc bin nhiãưu táưng âäüng nàng ca dng håi khi råìi khi táưng áúy thỉåìng âỉåüc sỉí dủng (hon ton hồûc mäüt pháưn) trong táưng tiãúp theo Cho nãn, thêch... z thë trãn hçnh 4- 1: b - Cung ca präfin (cung cạnh): khong cạch giỉỵa nhỉỵng âiãøm xa u nháút ca präfin t - Bỉåïc ca dy cạnh - khong cạch giỉỵa cạc präfin kãư nhau β1x a B - Chiãưu räüng ca dy cạnh: a' khong cạch theo âỉåìng thàóng βy gọc våïi màût tiãúp giạp dy cạnh t l - Chiãưu cao hay chiãưu di cạnh a quảt β2 x ∆ d - Âỉåìng kênh trung bçnh ca dy cạnh - âỉåìng kênh ca vng trn Hçnh 4. 1 Âàûc tênh hçnh . cuớa tỏửng tuọỳc bin õổồỹc lừp trón stato (phỏửn tốnh) cuớa tuọỳc bin. Daợy caùnh õọỹng laỡ tọứ hồỹp caùc caùnh quaỷt õọỹng cuớa tỏửng tuọỳc bin, õổồỹc lừ p lón rọto tuọỳc bin. Tỏỳt caớ caùnh. ta tçm âỉåüc ; 1 0 0,2 0 ,4 0,6 0,8 1,0 0,90,70,60,50 ,40 ,30,20,10 η 0,8 0L x1 0L η Hçnh 3.29 Sỉû phủ thüc hiãûu sút ca táưng xung lỉûc vo t säú x 1 =u/C 1 - 84 - OL = 2x a + a 2 a 2 1 2 1 2 2 1 1 x C2 W2W C 2 cos2 . xung lỉûc cọ âäü phn lỉûc bẹ. Nãúu âäü phn lỉûc khạ låïn (ρ = 0 ,4 ÷0,6) thç táưng âỉåüc gi l táưng phn lỉûc. Trong cạc táưng túc bin håi thỉåìng khäng dng âäü phn lỉûc låïn hån. Trong mäüt säú