BÀI TẬP LỚN SỐ 1 : TÍNH TÂNG XUNG LỰC CỦA TUABIN HƠI NƯỚC Các số liệu cho trước Tầng làm việc theo nguyên lý XL. Biết trước: - Áp suất hơi trước tầng po = 21,5 bar - Nhiệt độ hơi trước tầng to =
MSSV: 20302855Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nướcBài tập lớn số 1TÍNH TẦNG XUNG LỰC CỦA TUABIN HƠI NƯỚCCác số liệu cho trướcTầng làm việc theo nguyên lý XL. Biết trước:- Áp suất hơi trước tầng po = 21,5 bar- Nhiệt độ hơi trước tầng to = 400oC- Tốc độ dòng hơi vào co = 85 m/s- Áp suất sau tầng p2 = 16 bar- Lưu lượng hơi, G = 100 Kg/s- Số vòng quay n = 3600 v/phA. Xác định tốc độ và góc của dòng chảy Nhiệt giáng lí thuyết : 03265,86 3192,59h= −73272,5= Kj/Kg1. Lựa chọn độ phản lựcTầng XL: chọn ρ = 0,05 Nhiệt giáng làm việc trên dãy cánh : ( ) ( )01 01 (1 0,05)73272,5 69608,8 /h h J Kgρ= − = − =2. Tốc độ lý thuyết của dòng hơi sau ống phun, giả thuyết æo = 1( )21t 0 o 0c 2 1- æh cρ= + =22.69608.8 1.85+ = 382,6784 m/s3. Tốc độ thực tế của dòng sau OP: với φ1 = 0,96c1 = t11cϕ =0,96.382.6784= 367,37 m/s4. Chọn góc α1 = 16o5. Chọn tỉ số tốc độ X1 = 0,56. Chọn tầng có đường kính d1 = d2 = d=/u nπSV: Đoàn Trung Tín MSSV: 20302855Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nướcd =183,685/ 3600π= 0,974 m7. Vận tốc vòng của tầng u1 = u2 = uu = 1 1.x c=367,37.0,5=183,685 m/s8. Tốc độ tương đối của dòng khi đi vào rãnh cánh động:2a12u11www+= =2 2169,45 101,26+ = 197,404 m/svới w1u = c1cosα1 – u1 = 367,37.cos16-183,685=169,45 m/s w1a = c1sinα1 = 367,37.sin16=101,26 m/s9. Góc của dòng hơi vào rãnh cánh động:β1 = arcsin1a1ww = arcsin111wsincα = arcsin367,37.sin16197,404 =30,86o10. Tốc độ tương đối lý thuyết sau rãnh cánh động:( )2122210t2uuwh2w −++ρ= =22.0,05.73272,5+197,404 0+=215,16 m/s11. Tốc độ tương đối thực tế sau rãnh cánh động:t22ww ψ== 0,98.215,16=210,86 m/sVới ψ = 0,9812. Góc ra tương đối β2 : β2 = β1 – 3o = 0 030,86 3−=27,86o13. Tốc độ tuyệt đối ra khỏi tầng: SV: Đoàn Trung Tín MSSV: 20302855Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước 2a22u22ccc += =2 22,73 98,543+= 98,58 m/svới c2u = w2cosβ2 – u2 = 210,86.cos27,86o -183,685= 2,73 m/s c2a = w2sinβ2 = 210,86.sin27,86o =98,543 m/s14. Góc ra của dòng: α2 = arcsin2a2cc = arcsin98,543 98,58 =88,411oB. Tính các tổn thất và hiệu suất tương đối của dãy cánh1. Năng lượng đưa vào tầng, tính cho 1 kg hơi nướce0 = h0 + æ02c20 – æ22c22 =73272,5+1. 285 2 -98,543 98,58 0,8. 298,58 2 =73 kJ/kgHệ số sử dụng tốc độ ra trong tầng tiếp theo æ2 = 0,82. Tổn thất trong rãnh cánh tĩnh và rãnh cánh động:( )22t1t1c21zϕ−= = ( )2 21.382,6784 . 1 0,962−=5,74 kJ/kg( )22t2ñ1w21z ψ−= =( )2 21.215,16 . 1 0,982−= 0,917 kJ/kgSV: Đoàn Trung Tín MSSV: 20302855Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước3. Tổn thất do tốc độ ra:22cc21z= =2198,582= 4,859 kJ/kg4. Công riêng do 1 kg hơi sinh ra:lu = eo – zt – zđ – (1 – æ 2)zc =73- 5,74 -0,917 –(1-0,8). 4,859 =65,369 kJ/kg5. Hiệu suất tương đối của dãy cánh:ηu = ouel = 65,369 73 =0,895 (4.30)Hiệu suất ηu có thể kiểm tra theo công thức:( )ou2u1*ueccu−=η = 0,882 (4.31)Sai số tương đối Δηu = 1,54%C. Xác định các kích thước chủ yếu của tầng1. Chiều cao cánh tĩnh 111t11t1sincdGv lαµπ== 100.0,19 .0,974.382,6784.0,97.sin16 π=0,06 mHệ số LL: µ1 = 0,972. Số cánh tĩnh:111tdnπ= =.0,9740,67π= 114,23Chọn n1 = 114Bước cánh t1 = b1t=40.0,67= 26,8 mm1t = 0,67 b = 40 mmHiệu chỉnh lại1t = 0.6713. Chiều cao cánh động. Thường chọn độ chờm ∆l = ∆1 + ∆2. l'2 = l1 + ∆l = 0,06+0,0015+0,0025=0,065∆1 = 1,5 ∆2 = 2,5SV: Đoàn Trung Tín MSSV: 20302855Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nướcBảng 4.1: Độ chờm và khe hở hướng trục tầng tuabinChiều cao CT, l1 [mm]Độ chờm [mm] Khe hở [mm]∆1∆2aδ≤ 35 ≤ 12 4 135 ÷ 5512 ÷ 2,5 4 ÷ 4,5 1 ÷ 1,355 ÷ 75 1,5 ÷ 2 2,5 ÷ 3 4,5 ÷ 5 1,3 ÷ 1,575 ÷ 150 2 ÷ 2,5 3 ÷ 3,5 5 ÷ 5,5 1,5 ÷ 2 150 ÷ 300 2,5 ÷ 3 3,5 ÷ 4 5,5 ÷ 6 2 ÷ 2,5300 ÷ 400 5 ÷ 6 6,5 ÷ 7,5 5,5 ÷ 6 2 ÷ 2,5400 ÷ 625 7 ÷ 8 7 ÷ 8 6,5 ÷ 7 3 ÷ 3,5≥ 625 9 ÷ 10 9 ÷ 10 7 ÷ 10 3,5 ÷ 6Chiều cao cánh tại đầu ra rãnh động:222t22t2sinwdGv lβµπ=′′=100.0,19.0,974.215,16.0,93.sin 27,86π =0,066 mHệ số lưu lượng µ2 = 0,93t2 = 24 mmSố cánh độngn2 = πd/t2 =π.0,974/24= 127,56 => Chọn n2 = 128D. Tính hiệu suất trong tương đối và công suất trong1. TT do ma sát của đĩa động:zdf = eoξdf =73.0,0048= 0,35 kJ/kgVới ξdf = 0,0048Kms = 0,00072. TT do rò rỉ trong (ξrò), gồm hai thành phần: - Do rò rỉ qua khe hở đầu cánh ξδ = 0,0187SV: Đoàn Trung Tín MSSV: 20302855Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nước với Sδ = 0,001- Do rò rỉ qua bộ chèn đĩa cánh ξch = 0,0161Với μ = 0,95chd= 0,6 mδ = 0,3 mmΔ = 1 mmZ = 4 răngTiết diện qua khe hở răng chèn:S = 0,000565 m2Tiết diện chảy qua rãnh cánh tĩnhS1 = 0,01536 m2với e = 0,3Tổng TT do rò rỉ trong:ξrò = ξδ + ξch =0,0187+0,0161= 0,03482Giá trị tuyệt đối là:zrò = eoξrò =73.0,03482= 2,5418 kJ/kg3. TT do hơi ẩm bằng 0.4. Hiệu suất trong tương đối của tầng:ηoi = ηu – (ξdf + ξrò + ξx) =0,895-(0,0048+2,5418+0)= 0,85595. Công do 1 kg hơi tạo ra:li ≡ hi = lu – (zdf + zrò + zx) = 65,369-(0,35+2,5418+0)=62,478 kJ/kg6. Công suất trongPi = Gli =100.62,478= 6247,784 kJ/kgSV: Đoàn Trung Tín . MSSV: 2030285 5Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nướcBài tập lớn số 1TÍNH TẦNG XUNG LỰC CỦA TUABIN HƠI NƯỚCCác số liệu cho trướcTầng làm. 1,5 ∆2 = 2,5SV: Đoàn Trung Tín MSSV: 2030285 5Bài tập Tuabin Tính tầng xung lực của Tuabin hơi nướcBảng 4. 1: Độ chờm và khe hở hướng trục tầng tuabinChiều