Исходные данные к расчёту ступени газовой турбины: № Ро,Мпа То,К Со,м\с Р2,Мпа G,кг\с n,об\мин А05 0,339 690 90 0,261 9,3 7800 Ро.Мпа - давление газа перед ступенью. То,К - температура газов перед ступенью. Со,м\с - скорость газов на входе в сопла. Р2,Мпа - давление газов за ступенью. G,кг\с - расход газа. n,об\мин - частота вращения ротора турбины. 1. Газодинамический расчет ступени по среднему диаметру. 1.1. Цель этой части работы состоит в определении основных размеров ступени, её мощности и КПД, построении треугольников скоростей и хода процесса расширения газа на i-s диаграмме. 1.2. Полные параметры (параметры торможения) газа по состоянию перед ступенью. 1.2.1. Скорость звука в газе. 1,330 288,000 Дж/(кгК)
    ао= где: К- показатель адиабаты R- газовая постоянная
    ao= 514,0988 м/с
    1.2.2. Число Маха.
    Мо=Со/ао.
    Мо= 0,1751 1.2.3. Полная температура газа.
    То*=То(1+2)
    То*= 693,4892 К 1.2.4. Полное давление газа.
    Ро*=Ро(1+Mo2)
    Ро*= 0,3460 Мпа 1.3. Температура газа в конце адиабатического расширения отточки О* до точки 2t` (приложение 1).
    Т2t`= То*(Р2/Ро*)
    Т2t` = 646,6552 К Т2 1.4. Полный адиабатический теплоперепад газа в ступени. 1.4.1. Теплоёмкость газа.
    Ср=R Ср= 1160,7273 Дж/КГ*К 1.4.2. Полный теплоперепад.
    h*аg=Ср(То*-Т2t')
    h*аg = 54361,53 Дж/кг 1.5. Предварительно принимаем для среднего диаметра: 1.5.1. Коэффициент скорости сопел - = 0,97,.. 0,98 1.5.2. Коэффициент скорости рабочих каналов - = 0,94...0,96 1.5.3. Угол выхода потока газа из сопел - = 18...25° 1.5.4. Степень реактивности турбины - = 0,2...0,4 Для нашего расчёта принимаем: 1 град. рад. 0,97 0,94 18 0,25 0,3142 1.6. Адиабатический теплоперепад в соплах. 0,941
    h*а.g.с.= h*а.g.(1 -) h*а.g.с.= 40771,15 Дж/кг 1.7. Температура газа за соплами в конце адиабатического расширения от точки О* до точки 11.
    Т1t=То*-h*а.g.с./Ср
    Т1t = 658,3637 К 1.8. Давление газа за соплами.
    P1=Po*( Т1t/To*)
    Р1= 0,2806 Мпа 1.9. Действительная температура газа за соплами при расширении по политропе.
    Т1 = To*(P1/Po*)
    Т1 = 660,3892 к 1.10. Плотность газа по параметрам за соплами. 1 = Р1/(RТ1) 1= 1,4752 кг/м 1.11. По расчетным параметрам построим процесс расширения газа в соплах
    на i-s диаграмме. 1.12. Фиктивная скорость газа в ступени.
    =
    = 329,7318 м/с 1.13. Абсолютная скорость газа на выходе из сопел. С1 = С1 = 276,9894 м/с 1.12. Оптимальное значение характеристики ступени.
    Хопт =
    Хопт= 0,5326.20 1.13. Окружная скорость на среднем диаметре. Хопт 175,6217 м/с 1.14. Средний диаметр ступени.
    ?= 60
    = 0,43023 м. 1.15. Высота сопловой лопатки. |С =
    |С= 54,51874 мм 1.16. Необходимо выполнить следующие проверки соотношений расчетных геометрических и термодинамических параметров ступени. 1.16.1. Веерность ступени. /|С = 7,8915 1.16.2. Проверка рабочих лопаток на прочность от действия центробежных сил. 1.16.2.1. Напряжения, развивающиеся в рабочей лопатке. = 2
    = 2 кг/мм 1.16.2.2. Условие прочности рабочей лопатки.
    
    где - предел длительной прочности материала, принятый в качестве показателя прочности, = 1,5...2.0 - запас прочности лопатки. I
    = 120кг/мм - предел длительной прочности для принятого материала (1), длля температуры газа T = 733 К и заданного срока службы лопатки =(20...40) х10 часов.
    60,0 кг/мм 1.16.2.3. ............