189 3

4.2. ZASADA PRACY AKCYJNYCH I REAKCYJNYCH STOPNI TURBINY

Praca techniczna wykonywana przez parę w kole wirnikowym zależy od składowych wektorów prędkości c i w zgodnych z kierunkiem wektora prędkości składowej u, więc składowa obwodowa R_u siły działającej na łopatki wirnika jest równa przyrostowi pędu strugi pary

R« = rh_D(c_Xu — c_2u)    (4.7)

przy czym: c_iu, c_2u - składowe wektorów c, i c₂ (rys. 4.1).

Równanie (4.7) można wyprowadzić bezpośrednio z II zasady dynamiki (z równania Newtona).

Jednostkowa praca obwodowa l, (podobnie jak wzór (4.4))

l_t = — = u(c_lu - c_2u)    (4.8)

m_D

Z trójkątów prędkości (rys. 4.1) otrzymuje się

C\_u — c_2u = C\ cosoc, + w₂ cos/ł₂ — u    (4.9) oraz

c, cos a, = Wi cos^i + u    (4.9a)

Eliminując z (4.9) w₂ za pomocą zależności (4.5) i uwzględniając (4.9a), wyrażenie (4.8) dla stopnia akcyjnego (indeks dolny a) przyjmie postać

(4.10)

(    cosflA

ka = 1 + W->7 M(c,cosai — u)

V    cosfii/

Z warunku — (/,) = 0 można wyznaczyć parametry u i c, dla których stopień akcyjny d u

osiąga w rzeczywistych warunkach rozprężania pary maksymalną moc (czyli optymalną sprawność), więc

(4.11)

i (4-12)

Postępując podobnie dla stopnia reakcyjnego (indeks dolny r) i zakładając przy tym q = 0,5, co oznacza, że kąty /i, = a₂, a, = j>₂, czyli w₂ = c, i c₂ = w_u otrzymuje się

189