Page 98 - 4221

Доведено, що економічність режиму ступеня і турбіни в
цілому залежить від співвідношення u/c 1, причому підвищен-
ня економічності режиму роботи ступеня ( і турбіни ) мож-
ливе як завдяки зміні абсолютної швидкості с 1 , так і завдяки
зміні колової швидкості u.
Абсолютна швидкість робочого тіла на виході з каналів
соплового апарата є результатом перетворення теплоперепаду
в кінетичну енергію і характеризує працездатність ступеня
турбіни. Колова швидкість u пропорційна кількості обертів
за одиницю часу і може бути мірилом швидкохідності турбі-
ни.
Із збільшенням швидкості с 1 (тобто із збільшенням тепло-
перепаду) для підтримування економічного співвідношення
u/c 1 виникає необхідність збільшення обертів турбіни. У су-
часних газових турбінах абсолютна швидкість с 1 коливається
в межах від 250 м/с до 350 м/с . Для оптимального значення
 u 
  колова швидкість активної турбіни має бути у межах
 c 
 1  ОПТ
від 120 м/с до 170 м/с .
Регулювання режиму роботи нагнітачів вимагає зміни обе-
ртів ротора турбіни, а це при сталому теплоперепаді ступеня
приводить до зміни відношення u/c 1 і, як наслідок, до зміни
ККД турбіни. Саме цим пояснюється залежність ККД турбіни
від частоти обертання і, зокрема, падіння ККД із зниженням
обертів вала турбіни.
Наявність жорсткого звязку між швидкостями с 1 і u при-
зводить до обмеження теплоперепаду ступеня. Це повяза- но
з тим, що лопатки турбіни працюють у важких умовах – з ви-
сокими механічними навантаженнями за умов високих темпе-
ратур. І, як наслідок, неможливе суттєве збільшення обертів
турбіни і відповідне збільшення кінетичної енергії на виході з
каналів соплового апарата, яке повинно відповідати оптима-
льному значенню відношення u/c 1 .
Аналіз впливу характеристики u/c 1 на ККД турбіни пока-
зує, що її номінальна потужність зберігається лише за умови
номінальної частоти обертання вала. Із зміною обертів втрати
в ступені зростають і потужність на валу відповідно зменшу-
ється.

95