Изучены причины и закономерности изменения параметров потока пара и турбины в зависимости от степени понижения полного давления π~* и частоты вращения ротора п на примере двухступенчатой турбины компрессора энергетической газотурбинной установки (ГТУ). Расчет характеристики турбины в широком диапазоне изменения режимных параметров выполнен по методике, в которой аналитические зависимости обеспечивают высокую точность расчета угла выхода потока, а различные виды газодинамических потерь определяются с учетом влияния геометрии лопаточных венцов, шероховатости поверхности лопаток, углов, сжимаемости, числа Рейнольдса и степени турбулентности потока. Методика обеспечивает удовлетворительное согласование результатов расчета и испытаний турбин. В проектном режиме условия работы лопаточных венцов благоприятные: близкие к оптимальным скорости выхода потока, малые углы атаки, отсутствуют режимы "запирания" потока в венцах по расходу. Получены близкий к осевому поток за турбиной и высокий КПД. Снижение частоты вращения ротора и изменение степени понижения давления изменяют не только значения параметров потока, ступеней и турбины, но и вид характеристики. В частности, при пониженной п наблюдается немонотонное изменение степени реактивности второй ступени при увеличении π~*. Показано, что характеристика турбины в основном определяется влиянием углов атаки и скорости на выходе из венцов на потери и угол выхода потока. Учет в расчете увеличения угла выхода потока из-за положительного угла атаки при пониженных частотах вращения приводит к существенному изменению характеристики: ухудшению КПД, перераспределению перепадов давления на ступенях и изменению степеней реактивности, увеличению пропускной способности турбины и изменениям угла и скорости потока за турбиной.
展开▼
