P4250127

214

Oczywiście druga definicja prowadzi do wyższej wartości ą, > 7,₀, skoro H_t < H_m. Ocena jakości maszyny zależy jak widać od tego. jak zdefiniujemy spadek izentropowy maszyny idealnej. W danym przypadku przyjmuje się najczęściej konwencję wynikającą z granicy dostawy urządzenia. Fabryka turbin dostarcza turbinę łącznie z zaworami, jest więc odpowiedzialna za straty w zaworach, przeto straty te muszą obarczać sprawność turbiny jako całości Według tej konwencji stosuje się definicję sprawności odniesioną do stanu pary przed zaworami

H,

*110 ^m u '

Firma podająca sprawność samej turbiny

fli ^m HJH,

bez uwzględnienia strat w zaworach oferuje pozornie lepszą maszynę, skoro ij, > if_i0. Jak widzimy, odejście od konwencji może być opłacalne dla producenta, jeżeli klient nie zwróci na to uwagi.

Niejednoznaczność pojęcia sprawności turbiny jako całości wskazuje, że podobne problemy zachodzić mogą przy definiowaniu sprawności stopnia. Zajmiemy się tu sprawnością stopnia na obwodzie ij_a, zwaną też sprawnością łopatkową. Sprawność ta uwzględnia tylko wpływ strat w samym układzie łopatkowym, pomija natomiast straty pozałopatkowe.

Ogólnie sprawność na obwodzie zapiszemy w postaci wzoru (1.26) podanego w rozdziale I:

W liczniku występuje praca jednostkowa na obwodzie /„, którą możemy obliczyć za pomocą trójk tów prędkości lub bilansu strat (VI 1.27), (V11.32):

Mianownik we wzorze na »/_u przedstaw ia pracę jednostkową stopnia idealnego l_s. Pracę te można rozumieć różnie.

Pierwsza definicja określa pracę jednostkow i; stopnia idealnego jako pracę stopnia pracującego bez strat przepływ u. przy ekspansji izentropowej od tego samego stanu początkowego całkowitego co stopień rzeczywisty do tego samego ciśnienia końcowego, przy tej samej prędkości wylotowej jak w stopniu rzeczywistym.

Tak rozumiany stopień idealny wytwarza pracę

(VI 1.36)

Ki ~    “fi)-

Druga definicja, uznaje, że stopień idealny ma zerową stratę wylotową, czyli c_a = 0. Wobec lego

(VII.37)

wylotowa c|/2 jest do dyspozycji w następnym stopniu, nie można jej

Definicja (VI 1.36) jest celowa wówczas, gdy stopień pracuje w grupie jako stopień pośredni lub stopień pierwszy, wtedy bowiem energia kinetyczna

traktować jako stratę.

Definicję (VII.37) należy stosować wtedy, gdy bezpośrednie wykorzystanie energii wylotowej nie jest możliwe i wielkość ta musi być uwzględniana w rachunku jako strata.

Odpowiednio do definicji pracy idealnej można zdefiniować sprawność na obwodzie dla stopnia pośredniego lub pierwszego w grupie

(V 11.38)

= I* =-p—

ń.+jlco-ci)

oraz dla stopnia izolowanego lub ostatniego w grupie

(YI1.39)

Jako stopień jednorodny rozumiemy taki stopień pośredni, w którym prędkość dolotowa i wylotowa są jednakowe:

^co“^c2. ^ao “ *2 ■

Zgodnie ze wzorem (Y1I.38) otrzymujemy

lui = '}'u =

U

(V11.40)

Wzór (VII,40) ma ictotne znaczenie d’.;t ogólnej analizy si- inni ; ośredr.irh. Większość stopni pośredni h turbiny w^.ostopniowej można v uprosze:'.:niu traktować jako stopnie jednorodne. Porównując wzory (VI 1.38) i (Vi 1.39) stwierdzamy, że sprawność stopnia pierwszego lub pośredniego jest większa niż sprawność stopnia izolowanego lub ostatniego.

W przypadku stopnia pierwszego lub pośredniego

K-c\H ' h

v-d/._wyl

Ah_u dh_wy1

1 r— +