Особенности расчета импульсной турбины

Импульсная турбина работает при существенном изменении параметров перед ней, в том числе и такого параметра как относительная окружная скорость n = u ₁/ c _ад (рис. 5.29).

Рис. 5.29. Изменение относительной окружной скорости импульсной турбины от угла поворота коленчатого вала двигателя

КПД турбины в значительной степени зависит от величины n. В импульсной турбине отклонения окружной скорости не превышают 3% из-за большого момента инерции ротора, поэтому изменения величины n определяются главным образом изменением величины c _ад. Примерная зависимость КПД турбины от параметра n показана на рис. 5.30.

Рис. 5.30. Изменение КПД турбины от относительной окружной скорости

Средний КПД импульсной турбины меньше КПД изобарной турбины и определяют его по следующей формуле:

.

Зависимости G _т = f (t) и l _{т s} = f (t) получают из теплового расчета двигателя, зависимость КПД турбины h_т = f (n) может быть типовой или экспериментальной для данного типа турбины.

Выбор параметров турбины проводят по максимальной величине l _{т s},принимая за расчетную величину n = 0,6.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение газовой турбины.

2. В чем отличие активных и реактивных турбин?

3. Почему в ДВС применяют реактивные турбины?

4. Что такое степень реактивности турбины?

5. В каких случаях применяют радиальные турбины?

6. Для чего нужен сопловой аппарат турбины?

7. Какими КПД оценивают совершенство турбины?

8. Что такое степень парциальности турбины?

9. КПД парциальной турбины ниже, чем непарциальной. Почему иногда используют парциальную турбину?

10. Что называется работоспособностью газа?

11. Что называется эксергическим КПД выпускной системы с турбиной?

12. КПД импульсной турбины ниже, чем турбины постоянного давления. Почему в некоторых случаях применят импульсную турбину?

13. Что называется характеристиками турбины?

14. Каким параметром оценивается область применения осевых и радиальных турбин?

15. Перечислите виды гидравлических потерь в лопаточных машинах.

16. Для чего в лопаточных машинах следующий ряд лопаток располагают на некотором расстоянии от предыдущего?

17. В каком случае в лопаточных машинах возникают волновые потери?

18. Какие потери в лопаточных машинах относят к концевым?

ТУРБОКОМПРЕССОРЫ

Общие положения

Способ наддува ДВС, при котором часть энергии отработавших газов используется для получения механической энергии в расширительной машине, которая частично или полностью используется на привод нагнетателя, называется турбонаддувом.

Турбокомпрессор в разрезе, состоящий из центробежного компрессора и радиальной центростремительной турбины показан на
рис. 6.1.

Рис. 6.1. Турбокомпрессор в разрезе:

1 – выходной патрубок компрессора; 2 – колесо компрессора; 3 – вал;
4 – улитка повода газов к колесу турбины; 5 – колесо турбины

На вал 3 турбокомпрессора насажены колесо компрессора 2 и колесо турбины 5. Вал турбокомпрессора размещен в подшипниках скольжения. Масло к подшипникам подается по каналам в корпусе турбокомпрессора. Воздух поступает на колесо компрессора и нагнетается через выходной патрубок 1 во впускной коллектор двигателя. Отработавшие газы двигателя подводятся к колесу турбины через улитку 4 и затем на выпуск.