Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 3 Zarys konstrukcji stopni osiowych. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych. 3.

Podobne dokumenty
Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 6 Przepływ przez sprężarki osiowe. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych. 6.1.

Turbiny z napływem promieniowym stosowane są wówczas kiedy niezbędne jest małe (zwarte) źródło mocy

Zasada działania maszyny przepływowej.

J. Szantyr Wykład 2 - Podstawy teorii wirnikowych maszyn przepływowych

RÓWNANIE MOMENTÓW PĘDU STRUMIENIA

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Przepływ cieczy w pompie wirowej. Podstawy teoretyczne i kinematyka przepływu przez wirniki pomp wirowych.

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL FUNDACJA ROZWOJU KARDIOCHIRURGII IM. PROF. ZBIGNIEWA RELIGI, Zabrze, PL

IV.5. Promieniowanie Czerenkowa.

MODEL DWUWYMIAROWY PRZEPŁYWU PRZEZ STOPIEŃ MODELOWEJ TURBINY WODNEJ ORAZ JEGO EKSPERYMENTALNA WERYFIKACJA

Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym

1. Klasyfi kacja i zasady działania pomp i innych przenośników cieczy 2. Parametry pracy pompy i układu pompowego

PL B1 (13) B1 F04D 17/12 F04D 29/18 F04D 1/06. (5 7) 1. Pompa wirowa odśrodkowa wielostopniowa

NOŚNOŚĆ FUNDAMENTU BEZPOŚREDNIEGO WEDŁUG EUROKODU 7

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 4 Charakterystyki ogólne i przy zmiennych wymiarach maszyn wirujących. Część I Podstawy teorii

Jan A. Szantyr tel

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW. Dr inż. Robert Jakubowski

ZAGADNIENIA PROJEKTOWE PALNIKÓW PYŁOWYCH

PL B1. Politechnika Łódzka,Łódź,PL BUP 12/06

Akademia Górniczo- Hutnicza Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Akademia Górniczo- Hutnicza Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 8 Ogólny opis konstrukcji promieniowych maszyn wirnikowych. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych.

Lekcja 6. Rodzaje sprężarek. Parametry siłowników

J. Szantyr - Wykład 3 Równowaga płynu

INSTRUKCJA DO PROJEKTOWANIA Z PRZEDMIOTU POMPY I WENTYLATORY

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

I N S T Y T U T M A S Z Y N P R Z E P Ł Y W O W Y C H i m. R o b e r t a S z e w a l s k i e g o P O L S K I E J A K A D E M I N A U K

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 7 BADANIE POMPY II

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 7 Turbiny. α 2. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych. 7.1 Wstęp

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: SEN SM-s Punkty ECTS: 3. Kierunek: Energetyka Specjalność: Systemy, maszyny i urządzenia energetyczne

INSTRUKCJA DO PROJEKTOWANIA Z PRZEDMIOTU POMPY I WENTYLATORY

Ćwiczenie 362. Wyznaczanie ogniskowej soczewek metodą Bessela i pomiar promieni krzywizny za pomocą sferometru. Odległość przedmiotu od ekranu, [m] l

ZAGADNIENIA PROJEKTOWE PALNIKÓW PYŁOWYCH

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI I TECHNIKI CIEPLNEJ. Badanie charakterystyki wentylatorów połączenie równoległe i szeregowe. dr inż.

CIEPLNE MASZYNY PRZEPŁYWOWE No. 144 TURBOMACHINERY 2013 PARAMETRYZACJA GEOMETRII PROMIENIOWEGO WIRNIKA ODŚRODKOWEJ POMPY WIELOSTOPNIOWEJ

Krzywe stożkowe Lekcja II: Okrąg i jego opis w różnych układach współrzędnych

DETEKCJA FAL UDERZENIOWYCH W UKŁADACH ŁOPATKOWYCH CZĘŚCI NISKOPRĘŻNYCH TURBIN PAROWYCH

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia II stopnia

Dr inż. Małgorzata Wiewiórowska, doc.

Pompy i układy pompowe

POMIAR NATĘŻENIA PRZEPŁYWU

WYKŁAD 5 RÓWNANIE EULERA I JEGO CAŁKI PIERWSZE 1/14

Akademia Górniczo- Hutnicza Im. Stanisława Staszica w Krakowie

W zależności od kierunku przepływu cieczy przez wirnik dzielimy pompy na:

RACJONALIZACJA ZUŻYCIA ENERGII DO NAPĘDU WENTYLATORÓW GŁÓWNEGO PRZEWIETRZANIA KOPALŃ WĘGLA KAMIENNEGO. Czerwiec 2018

Pompy w górnictwie Grzegorz Pakuła, Marian Strączyński SPIS TREŚCI

ZALEŻNOŚĆ PARAMETRÓW PRACY SILNIKA TURBINOWEGO OD ZMIANY GEOMETRII KANAŁU PRZEPŁYWOWEGO SPRĘŻARKI OSIOWEJ

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

Kinematyka płynów - zadania

OPŁYW PROFILU. Ciała opływane. profile lotnicze łopatki. Rys. 1. Podział ciał opływanych pod względem aerodynamicznym

Skrócony opis patentowy rotacyjnego silnika spalinowego i doładowarki do tego silnika lub maszyna chłodnicza i grzewcza

Podręcznik eksploatacji pomp w górnictwie

Studia magisterskie ENERGETYKA. Jan A. Szantyr. Wybrane zagadnienia z mechaniki płynów. Ćwiczenia 2. Wyznaczanie reakcji hydrodynamicznych I

Kurs ZDAJ MATURĘ Z MATEMATYKI MODUŁ 13 Zadania stereometria

J. Szantyr Wykład nr 19 Warstwy przyścienne i ślady 1

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: STC s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

WPŁYW ZMIAN USTAWIENIA ŁOPATEK KIEROWNICY SPRĘŻARKI OSIOWEJ NA PRACĘ TURBINOWEGO SILNIKA SPALINOWEGO

Aerodynamika i mechanika lotu

MECHANIKA 2 KINEMATYKA. Wykład Nr 5 RUCH KULISTY I RUCH OGÓLNY BRYŁY. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

MECHANIKA 2 RUCH POSTĘPOWY I OBROTOWY CIAŁA SZTYWNEGO. Wykład Nr 2. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

STEREOMETRIA. Poziom podstawowy

Charakterystyki wentylatorów

Jan A. Szantyr tel

MECHANIKA 2. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

PARAMETRY OKREŚLAJĄCE WEJŚCiE LOTNiCZEGO SiLNiKA TURBiNOWEGO W NiESTATECZNĄ PRACĘ SPRĘŻARKi

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (SILNIK IDEALNY) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH

POLITECHNIKA POZNAŃSKA

Wentylatory promieniowe średnioprężne typu WWWOax

Silniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.

Napędy urządzeń mechatronicznych - projektowanie. Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego z przekładnią do pracy w warunkach ustalonych

WYKŁAD 11 POMPY I UKŁADY POMPOWE

MATERIAŁY POMOCNICZE DO WYKŁADU Z PODSTAW ZASTOSOWAŃ ULTRADŹWIĘKÓW W MEDYCYNIE (wyłącznie do celów dydaktycznych zakaz rozpowszechniania)

ZAŁOŻENIA DO MODELOWANIA PROCESÓW GAZODYNAMICZNYCH W SPRĘŻARKACH SILNIKÓW TURBINOWYCH O ZMIENNEJ GEOMETRII KANAŁÓW PRZEPŁYWOWYCH

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. KUJAWSKA WIOLETA, Kościerzyna, PL BUP 07/ WUP 12/11. WIOLETA KUJAWSKA, Kościerzyna, PL

MAGNETYZM. PRĄD PRZEMIENNY

Rozwój sterowania prędkością silnika indukcyjnego trójfazowego

Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją..

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 5. Analiza pracy oraz zasada działania silników asynchronicznych

Wykład dla studentów II roku Inżynierii Środowiska PWr. Urządzenia Mechaniczne w Inżynierii Środowiska

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Przeanalizujmy układ termodynamiczny przedstawiony na rysunku 1. - początkowa, przejściowa i końcowa objętość kontrolnej ilości gazu w naczyniu.

Rozważmy nieustalony, adiabatyczny, jednowymiarowy ruch gazu nielepkiego i nieprzewodzącego ciepła. Mamy następujące równania rządzące tym ruchem:

Z powyższej zależności wynikają prędkości synchroniczne n 0 podane niżej dla kilku wybranych wartości liczby par biegunów:

Wyboczenie ściskanego pręta

Obliczenia polowe silnika przełączalnego reluktancyjnego (SRM) w celu jego optymalizacji

POLITECHNIKA KRAKOWSKA Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej

Ćwiczenie 4. Energia wiatru - badania eksperymentalne turbiny wiatrowej

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. MARAT RYBNIK SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Rybnik, PL BUP 05/

Zastosowania Równania Bernoullego - zadania

Laboratorium komputerowe z wybranych zagadnień mechaniki płynów

(13) B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) PL B1 F03D 3/02

Ćwiczenie 1 Dobór mikrosilnika prądu stałego do napędu bezpośredniego przy pracy w warunkach ustalonych

Transkrypt:

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 4 3. WSTĘP Metody konstrowania trbin, sprężarek i pomp zazwyzaj względniają wiele odrębnyh proesów. Poszkją kilka najważniejszyh parametrów gazodynamiznyh i za każdym wieńem łopatkowym, powinniśmy zastosować: - jednowymiarową analizę ih oblizania wzdłż promienia średniego (podziałowego), tzw. mean-line analyses - analizę kształtów trójkątów prędkośi na promieni średnim (podziałowym) Nierhome łopatki kierowniy wlotowej Nierhome łopatki kierowniy wylotowej R z R w ω Wirnik napędowy (pędnik) pompy (sprężarki). Rys. 3. Osiowa maszyna przepływowa pompa lb sprężarka

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 5 Element łopatki Powierzhnia obrotowa Rys. 3. Wyinek palisady pierśieniowej i obrotowa płaszzyzna Obdowa Linia prąd Rys. 3.3. Przekrój merydionalny przez wirnik maszyny. Piasta

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 6 Rys. 3.4. Obraz przepływ trójwymiarowego przez wienie wirnikowy trbiny

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 7 Rys. 3.5 Obraz przepływ trójwymiarowego przez wienie wirnikowy sprężarki osiowej Blade Wakes Ślad łopatkowy Hb Corner Vortex - Wir narożny przy piaśie End Wall Bomdary Layer- Warstwa przyśienna na śiane ogranizająej Seondary Flow przepływ wtórny Tip Clerane Flow Przepływ nadłopatkowy przez szzelinę Tip Corner Vortex - Wir narożny przy obdowie Blade Srfae Bondary Layer - Warstwa przyśienna na pow. łopatki Shok Srfae Powierzhnia derzeniowa Flow- Przepływ Unsteady Uniform Veloity Niestalona prędkość jednorodna (stała) Rotation Rh obrotowy

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 8 3... Maszyna wielostopniowa Dlazego w maszynie wielostopniowej obserwje się tendenje do zahowania: - stałego promienia - stałej prędkośi średniej wirowania łopatki - podobieństwo geometryznego łopatek wirnika - podobieństwo geometryzne łopatek stojana - zmiennego pole przekroj osiowego (zmienna wysokość łopatki przy przepływie przez maszynę. Praa wykonana przez jednostkę masy płyn ( h o ) i naprężenia w wirnik zależą głównie od; kwadrat obwodowej prędkośi łopatki, przy zym wysoka prędkośi łopatki jest: pożądana lez ogranizona powstająymi wówzas dżymi naprężeniami w łopate. Z potrzeby redkji poziom strat i kosztów projektowania wynika także aby wszystkie stopnie spełniały następjąe warnki: - zahowywały podobieństwo trójkątów prędkośi - miały zmienną wysokość łopatek ze zmianą gęstośi zynnika. Rys. 3.6. Wielostopniowa sprężarka osiowa

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 9 REGULOWANE ŁOPATKI KIEROWNICZE Rys. 3.7. Wielostopniowa sprężarka osiowa ze zmiennymi kształtami kanałów stojana - reglowanymi łopatkami kierownizymi. 3. Konstrkja stopnia 3.. Identyzność (powtarzalność) stopni. W stopniah powtarzalnyh trójkąty prędkośi dla każdego stopnia są takie same. Przeprowadzają analizę dla trbiny mamy: m onst. α 0 α

Teraz Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 0 mtgα i mtgα 30 Równanie pray obwodowej EULERA ma postać: Dla stopnia trbinowego: l ( ) ( tgα tg ) m α Dla stopnia sprężarkowego: l ( ) ( tgα tg ) m α Współzynnik spadk (wzrost ) entalpii (obiążenia wieńa) jest Gdzie: ϕ is l ψ m ( tgα tgα ) ϕ ( tgα tgα ) l ϕ jest współzynnikiem przepływ. m

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 3 KIEROWNICA w a a WIRNIK w Rys. 3.8 Profile łopatek i trójkąty prędkośi dla stopnia trbinowego Reakję (współzynnik reakji, reakyjność) wyznazamy ze wzor: R i s,wirnik i s,stopien i i Zmiana entalpii ałkowitej w stojanie (kierowniy) gdzie h h h 0 s,stator s,stopien h i +

stąd wię dlatego też Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh i + i + i z zego wynika, że Ale wiemy, że: h hstojan stojan i + m 0 stopnia 0 ( + ) ( ) m ( tg α tg α ) 3 zatem ; h stopnia ψ h + stopnia i stopnia Równanie określająe reakyjność będzie zatem miało postać: R m ( tg α tg α ) ψ

R Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh ( tg α tg α ) ϕ ψ 33 Eliminją z równania na reakyjność tangens kąta α otrzymamy: ψ ( R ϕtg ) 4 α Powyższe równanie: - obowiązje zarówno dla sprężarek jak i dla trbin, - ma bardzo dże znazenie. Wynika z niego: - dża reakyjność, która implikje niską wartość wskaźnik spadk (wzrost) entalpii (obiążenia) - przyrost wartośi współzynnika przepływ reakji i kąta α, powodje zmniejszenie współzynnika spadk (wzrost) entalpii. (obiążenia wieńa) Innymi słowy we wstępnym etapie konstrowania stopnia msimy dobrać: - współzynnik spadk (wzrost) entalpii (współzynnik obiążenia wieńa) - reakję R - współzynnik przepływ ϕ i kąt α, o jest zaleane nawet wówzas, kiedy nie mamy stopni geometryznie podobnyh (powtarzalnyh).

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 34 3.. Współzynnik przepływ. Współzynnik przepływ definiowany jest jako: ϕ m Opisje on współzynnik prostokątnośi trójkątów prędkośi. KIEROWNICA w WIRNIK w Rys. 3.9 Dwa stopnie trbiny osiowej z reakją 0,5 i ψ,0 Ciągła linia φ 0,37 Linia kreskowa φ 0,53.

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 35 3..3 Wskaźnik izentropowego spadk (wzrost) entalpii (Współzynnik obiążenia wieńa). Wskaźnik spadk entalpii definiowany jest jako: ψ h Wpływa na pohylenie trójkątów prędkośi. 0 KIEROWNICA w WIRNIK w Rys. 3.0 Dwie trbiny osiowe z reakją 0,5 i φ 0,5. Linia iągła ψ 3,4; linia kreskowa ψ,0

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 36 3..4 Reakja Definiowana jako: h R h wirnik stopień Wpływa na asymetrię trójkątów prędkośi i kształt łopatek KIEROWNICA STATOR w w WIRNIK ROTOR w Rys. 3. Dwie trbiny osiowe z φ 0,37: Linia iągła R 0,5 ψ,0; Linia przerywana R 0,5 ψ 3,0.

Temat 3 Zarys konstrkji stopni osiowyh 37 Większość maszyn osiowyh posiada względnie dżą sprawność (typowe > 90%), wobe zego dp dp Tds dh dh ρ ρ A wię taka reakja, opisje również; zmianę iśnienia w poprzek stopnia jak również zmianę entalpii. 3.3 Podsmowanie Proes projektowania stopnia wymaga przyjęia wartośi ψ, φ i R dla pnkt konstrkyjnego Współzynnik przepływ ϕ m wpływa na prostokątność trójkątów prędkośi. Współzynnik obiążenia Reakyjność h R h wirnik stopień ψ h wpływa na: - asymetrię trójkątów prędkośi/kształt łopatek - zmiany iśnienia w poprzek wirnika patrz: stopnia. 0 definije kośność trójkątów prędkośi.