IMG 28

* »■'i immm II

!*l. Prędkość obwodowa turbin jednostopniowych. Aby nie było i trat przy dopływie pary na łopatki wirnika obracającego się na wale turbiny, prędkość względna musi być styczna do pierwszego elementu łopatki (rys. 167), przy czym, jak wiadomo, prędkość bezwzględna c, obwodowa u i względna w tworzą równoległobok prędkości. Przypuszczając, że łopatka jest symetryczna, tzn. że pierwszy i ostatni jej element są nachylono pod tym samym kątem, a dalej, że przepływ wzdłuż łopatki wirnika odbywa się bez strat, czyli że uą = to₂, można znaleźć kierunek i wielkość prędkości bezwzględnej wypływu cę.

Rys. 167-Rozkład prędkości w turbinie parowej akcyjnej

Prędkość ta jest stracona, gdyż praca turbiny wyraża się związkiem

c® — c*

gijp    mu

chcąc zatem straty związane z wypływem pary z turbiny jednostopnio-wej bez tarcia i o symetrycznych łopatkach otrzymać możliwie małe, należy tak dobrać prędkości, aby c₂ było minimum, co ma miejsce, gdy kierunek prędkości bezwzględnej jest prostopadły do przekroju wypływu.

Wówczas ci i c₂<cj'

Jak widać z rys. 167, dla wypływu prostopadłego zachodzi związek 2 u = c, cos \

więc

p 5 |i| cos*    ixn,2]

Licząc się z warunkami, z jakimi mamy do czynienia w technice, można przyjąć, że cos a »=» 1, gdyż wartość | jest zazwyczaj bardzo mała,

jateffl jako warunek minimum strat przy

wypływie pnyj^t mo&rta

u

C,

2 żeby więc uzyskać maksimum sprawności, prędkość obwodowa w 1 urbł-nach akcyjnych powinna stanowić około połowy prędkości bezwzględny dopływu.

0 ile ten stosunek u do Cj będzie wzrastał lub malał, sprawność będzie malała, a w granicznych przypadkach dla — = 0 oraz dla — — 1 sprawność teoretyczna turbiny będzie równa zeru.

Rys. 168-Rozkład prędkości pary w turbinie reakcyjnej

W turbinach reakcyjnych jest inaczej. Para wpływająca do •wirnika turbiny reakcyjnej ma prędkość c_x odpowiadającą spadkowi prężności (p — pi), a zasób energii reprezentowany przez tę prędkość wynosi

fi

2

h =

W wirniku, do którego para wpływa z prędkością względną io_lt odpowiadającą prędkości bezwzględnej c_t> następuje dalszy przyrost prędkości kosztem ciśnienia aż do osiągnięcia prędkości względnej uj_fl; praca reprezentowana przez to przyspieszenie masy wyrazi się zależnością

Pomijając straty przy przepływie otrzymuje się

Hii+i«

Praca rozprężającej się w wirniku pary osiągnie maksimum, jeżeli u?! będzie minimum; będzie to miało miejsce wówczas, gdy dopływ do wirnika jest prostopadły, czyli gdy kąt /) jest prosty (rys. 168); zatem

U j == Cj cos*

i jednocześnie

2S7