268 (41)

436

Wyraz m-Ac_m występujący we wzorze (X1.7) jest bardzo mały i można go zaniedbać W przypadku bębna cylindrycznego

r.i = rm 2 = r.	(1)
i składowa Fm — 0-	(2)
Jeżeli dodatkowo przyjmiemy r., wr-2 ss r-i.	(3)
wówczas wzór (X1.7) przejdzie w uproszczoną postać: Ft % x{ri-ri) {Pu-p2d = r.fó-riydp;,	(XL9)
gdzie w przypadku q, — 0,5 _ P0i — P2i APi - Pu Pu ~ 2 * Na czołowe powierzchnie wirnika działa siła, wynosząca w	przypadku ogól-
nym F. 2 = Fb = -rf)-p0 - niRit - Ą)pk.	(X1.10)
Zakładając jednakowy promień wału r, l| i"2 — ^r	0)
i jednocześnie bęben cylindryczny Rm I = ^wt ^=	(2)
znajdujemy dla tego szczególnego przypadku F. 2 = MRi-^Ytoo-Pt)-	pan)
Całkowita siła osiowa F. = Ftl +7.2	(XI. 12)

działa w kierunku zgodnym z kierunkiem przepływu czynnika pracującego w turbinie (rys. XI2).

Na ogół siła F, jest tak duża, że nie można jej przenieść łożyskiem osiowym. Z tego powodu w turbinach reakcyjnych stosuje się często wewnętrzne odciążenie za pomocą tak zwanego tłoka odciążającego, zwanego inaczej tarczą odciążającą (rys. X1.3).

Siła osiowa działa na tłok odciążający w kierunku przeciwnym do siły F, i wynosi

F_t= -n(Rf-Ri)-p₀+rĄRf-r²)-p_k.    (XL13)

Z równań (X1.7), (XI. 10) i (XI. 13) możemy obliczyć średnicę lub promień tarczy odciążającej R_t, dla której zeruje się sumaryczna siła osiowa

F = F_ml + F_o2 + F_f = O.    (X1.14)

Wyprowadzimy uproszczony wzór na średnicę tłoka. Relację (XI.9) można zapisać w postaci:

Fj = *(rS-rJ)dp, = jcDoj-Ijdp, = ^nDorliiPoi-Pu)>

gdzie: D_0i — średnia średnica stopnia i-tego, /, — długość łopatki stopnia i-tego.

Sumaryczna siła osiowa działająca na układ łopatkowy

F_aj = F, = -n^-Doi'^i(Poi Pii) ⁼ jDo'b(Po~Pt) (X1.15)

f=i    f=i^z    z

(D₀. 1^ — średnia średnica i średnia wysokość łopatki w korpusie turbiny).

Siła działająca na tłok odciążający i powierzchnie czołowe bębna, zgodnie z rysunkiem X1.3, wynosi

F_t + F_b = -n(Rt-RlY(Po-pJ-

Łącząc (XI. 15) i (XI. 16) otrzymujemy siłę osiową całkowitą

F = F_mX+F_b + F, = ntPo-pĄ^k-tRf-RlĄ. (X1.17)

Siła ta zeruje się, gdy wyrażenie w nawiasie kwadratowym jest równe zeru. Zauważmy, że wobec tego

^łt,-7^?r^:+(V^t)ⁱ*T-^R0 (XI. 18)