Phần 3 Tuốc BIN HƠI và khí
6.2.3.2.Biến đổi năng l−ợng dòng hơi trong rãnh cánh động Tam giác tốcđộ
Khi bỏ qua các tổn thất trên dãy cánh, coi tốc độ của dòng hơi vào và ra khỏi ống phun và cánh động bằng tốc độ lý thuyết, ta có thể mô tả chuyển động của dòng hơi trong tuốc bin nh− sau:
Dòng hơi đi vào ống phun với tốc độ là C0 , nhiệt năng dòng hơi biến thành động năng, tốc độ dòng tăng lên và đi ra khỏi ống phun với tốc độ tuyệt đối là C1 tạo với ph−ơng chuyển động của dãy cánh (ph−ơng u) một góc α1, đi vào rãnh cánh động. Tốc độ dòng ở đây có thể phân ra hai thành phần: tốc độ vòng u và tốc độ t−ơng đối w. Khi tác dụng lên cánh động, dòng hơi đã trao một phần động năng cho cánh động, làm cho cánh động và rôto quay với một tốc độ n [vg/s] t−ơng ứng với tốc độ dài u [m/s]. Do cánh động quay vơi tốc độ u nên dòng hơi sẽ đi vào rãnh cánh động với một tốc độ t−ơng đối w1, vectơ w1 hợp với ph−ơng chuyển động u một góc β1. Trên hình 6.7, vectơ C đ1 −ợc phân tích thành hai thành phần: thành phần vân tốc chuyển động theo u và thành phần vận tốc t−ơng đối của dòng hơi đi vào rãnh cánh động w , từ đó ta cũng thấy đ−ợc vectơ 1 w tạo với ph−ơng chuyển động của dãy cánh 1 động một góc β1.
Hình 6.6. Xây dựng tam giác tốc độ
Nh− vậy khi dòng hơi đi vào dãy cánh động, ta có tam giác tốc độ tạo bởi các vectơ tốc độ tuyệt đối
1
C , tốc độ vòng u và tốc độ t−ơng đối w1 đ−ợc biểu diễn trên hình 6.7 gọi là tam giác tốc độ vào.
Sau khi truyền một phần động năng của mình cho dãy cánh động, hơi đi ra khỏi dãy cánh động với tốc độ t−ơng đối w2, vectơ w2 tạo với ph−ơng chuyển động của dãy cánh một góc β2. Cộng vectơ tốc độ t−ơng đối w2 với vectơ chuyển động theo u ,
ta đ−ợc vectơ tốc độ tuyệt đối của dòng hơi đi ra khỏi dãy cánh động là C và tạo với 2 ph−ơng chuyển động của dãy cánh một góc α2. Tam giác tạo bởi ba vectơ: tốc độ ra t−ơng đối w2 , tốc độ chuyển động theo u và tốc độ ra tuyệt đối C , đ2 −ợc biểu diễn trên hình 6.7. gọi là tam giác tốc độ ra.
T−ơng tự nh− với ống phun, khi bỏ qua tổn thất do ma sát ta có biến thiên động năng của dòng hơi trong quá trình dãn nở đoạn nhiệt thuận nghịch bằng hiệu entanpi đầu và cuối quá trình.:
1 2l od 2 1 2 l 2 i i h 2 w w = − = − (6-8)