Определение геометрических размеров турбинных решеток.

Геометрические размеры решеток при тепловом расчете турбины определяются после того, как предварительно найдены расход G рабочей среды, полные Р₀^*,Т₀^*или статические Ро,То параметры перед соплами, давление за рабочими лопатками Р₂ и средние диаметры d₁ и d₂ решеток. Если перед соплами заданы статические параметры, то дополнительно должна быть известна скорость Со входа потока.

Рассмотрим сопловую решетку с конфузорными каналами.

Площадь F₁ выходных сечений сопловых каналов связана с геометрическими размерами решетки следующей зависимостью

,                                       (11.1)

где а₁ - ширина канала в узком сечении;

l_l  - высота сопла;

z₁ - число каналов (лопаток).

Принимая действительный угол выхода потока из решетки равным эффективному углу , имеем:

                                (11.2)

Произведение t₁z₁ есть длина дуги окружности, на которой расположены сопла. Отношение длины этой дуги ко всей длине окружности называется степенью парциальности впуска ,

.                                              (11.3)

Решая уравнение (11.2) относительно высоты сопла с учетом (11.3) получим

.                                         (11.4)

Полагая истечение из сопла докритическим найдем площадь выходных сечений сопл из уравнения неразрывности

.                                               (11.5)

Подставляя уравнение (11.5) в выражение (11.4) получим

.                                       (11.6)

При критической скорости в узком сечении площадь выходных сечений сопл будет минимальной

                                            (11.7)

где соответственно критические удельный объем и скорость в  узком сечении;

μ₁- коэффициент расхода.

Число сопл определяют по выражению

 .                                                (11.8)

Найденное значение числа z₁ округляют до целого с соответствующей корректировкой значений t₁ и ε. Во избежание больших потерь энергии ширина канала должна быть не менее 4÷5 мм.

Для рабочей решетки геометрические размеры определяются в той же последовательности.