Page 100 - 486

4.4 Плани швидкостей. Режим роботи турбіни

Для вивчення дії потоку на турбіну простежимо за зміною

швидкості рідини в лопатевій системі. Позначимо проекції швидкості

С на осі циліндричної системи координат: С – радіальну; С –
u
r
тангенціальну; С – осьову.
z
В прямоточній турбіні рідина рухається в основному вздовж осі і
навколо неї. Рух по циліндричних поверхнях дещо порушується в
результаті перетікання рідини через радіальні зазори, які породжують
місцеві радіальні течії: відцентрові – після статора і доцентрові – після

ротора. Але тому, що об’єм рідини, яка перетікає невеликий, то
приймають, що С r  (нехтують змінами в потоці рідини вздовж
0
радіусу і розглядають умови тільки на одній циліндричній поверхні з

розрахунковим діаметром D).
В густих решітках турбіни кут нахилу  абсолютної швидкості
1
С 1 (на вході ротора) приблизно рівний кутові нахилу лопаті статора
 . Значення швидкості визначається витратою рідини, що
л 1

прокачується через турбобур. Зручно визначати не швидкість С , а її
1
осьову складову
Q
С  , (4.4)
z
F
де Q – витрата рідини через турбіну;

F – площа поперечного перерізу каналу на виході із статора;
F    D h  , (4.5)
де D – розрахунковий діаметр турбіни;

h – висота лопатей (див. рис.4.4).
Відносна швидкість натікання рідини на лопаті ротора буде
(рис. 4.6)

W  C  U , (4.6)
1 1
де C – абсолютна швидкість рідини на виході ротора;
1
U – переносна (колова) швидкість рідини на вході ротора.
Напрямок W залежить від співвідношення швидкостей U і C .
1
1
При роботі турбобура вказане співвідношення змінюється.
Відповідно змінюється напрямок відносної швидкості W ,
1
створюючи при цьому різні режими обтікання лопатей ротора.
Найсприятливіші умови для руху без інтенсивних вихроутворень
виникають приблизно при нульовому куті атаки (безударний вхід у

ротор). Відповідні швидкості позначимо індексом “ ” (W , U ).

 1
96