Główne problemy projektowania ostatniego stopnia turbiny kondensacyjnej

• Autorzy: Jesionek K. J. , Straś K.

Warianty tytułu

EN

Main problems of designing of the condensing-turbine last-stage

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy wzięto pod uwagę trzy metody projektowania stopni maszyn przepływowych: α1=const, wiru swobodnego oraz stałej gęstości strumienia, [1÷6], [15],[16], [18] i [20÷23]. Według każdej z nich określono kąty napływu i spływu oraz dobrano profile, których kształty zmieniają się wzdłuż długości łopatki. Dla wyznaczonych geometrii wykonano obliczenia numeryczne CFD [5] i [12]. Wyznaczone w ten sposób geometrie zostały przebadane metodą CFD z wykorzystaniem programu Ansys w celu uwidocznienia wad i zalet każdej z metod projektowania, a także zaobserwowania takich zjawisk jak: oderwanie strugi od łopatki, wiry podkowiaste czy wiry nadłopatkowe. Wykonano również obliczenia numeryczne wytrzymałościowe CSD - [2] i [24] — oraz wyznaczono wartość częstotliwości drgań własnych łopatki, [7], [13] i [17]. Jako odniesienie przyjęto parametry typowe dla ostatniego stopnia turbiny klasy 18K360.

EN

Three methods (α1 = const, free vortex, constant density of free stream) of the last stage design for low-pressure turbines have been presented. According to each of them values of angles of inflow and outflow were specified and the blade profiles (changing along the length of the bucket) were determined. The stage geometry designated in this way have been tested with Ansys code (CFD) to reveal drawbacks and advantages of each of the design methods, as well as to observe such phenomena as flow separation, vortex zones and zones of back flow in the blading channels. Numerical calculations (CSD) of both mechanical strength and natural frequency of blade have also been done.

Słowa kluczowe

PL

turbina parowa; projektowanie; obliczenia numeryczne; obliczenia wytrzymałościowe; łopatki wirnikowe

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 14, No sp.
• Strony: 132--140
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Jesionek K. J.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów

autor

Straś K.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów

Bibliografia

• [1] Chmielniak T., Turbiny Cieplne. Podstawy teoretyczne, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1993.
• [2] Chodkiewicz R., Ćwiczenia projektowe z turbin cieplnych, WNT, Warszawa 2008.
• [3] Chrzanowski W., Turbiny Parowe, nakładem autora, Warszawa 1923.
• [4] Dejć M.E., Filippov G.A., Lazariev L.J., Atlas profilej riesetok osievych turbin, Maśinostrojenie, Moskva 1965.
• [5] Elsner J. W., Aerodynamika palisad łopatkowych, Ossolineum, Wrocław 1988.
• [6] Gundlach W.R., Podstawy maszyn przepływowych i ich systemów energetycznych, WNT, Warszawa 2008.
• [7] Janecki S., Krawczuk M, Dynamics of steam turbine rotor blading. Part one. Single blades and packets, Ossolineum, Wrocław 1998.
• [8] Jesionek K. J., Prognozowanie oderwania strumienia i możliwości jego ograniczania w przepływowych maszynach energetycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 1998.
• [9] Kosowski K., Steam and gas turbines. Principles of operations and design with examples of Alstom technology, Alstom, Gdańsk 2007.
• [10] Konorski A., Zagadnienia termodynamiki pary wilgotnej, Ossolineum, Wrocław 1992.
• [11] Krzyżanowski J., Erozja łopatek turbinowych, Ossolineum, Wrocław 1991.
• [12] Lampart P., Badania aerodynamiki układów łopatkowych turbin z wykorzystaniem metod obliczeniowych mechaniki płynów, Ossolineum, Gdańsk 2006.
• [13] Łączkowski R., Drgania elementów turbin cieplnych, WNT, Warszawa 1974.
• [14] Moore M.J., Sieverding C.H., Two-Phase steam flow in turbines and separators, Hemisphere, Washington 1976.
• [15] Nikiel T, Turbiny Parowe, PWT Warszawa 1957.
• [16] Perycz S., Turbiny parowe i gazowe, Ossolineum, Wrocław 1992.
• [17] Rządkowski R., Soliński M., Niestacjonarne siły aerodynamiczne działające na wirnik turbiny parowej, Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk 2007.
• [18] Samojłowicz G., Trojanowski B., Turbiny Parowe. Zbiór zadań, PWN, Warszawa 1957.
• [19] Schobieni M., Turbomachinery flow physics and dynamic performance, Springer, Berlin 2005.
• [20] Śćegljajev A.V., Parovyje turbiny, Izd. Energia, Moskva 1993.
• [21] Szlachin P. N., Turbiny Parowe, PWSZ, Warszawa 1953.
• [22] Tuliszka E., Sprężarki, dmuchawy i wentylatory, WNT, Warszawa 1969.
• [23] Tuliszka E., Turbiny cieplne. Zagadnienia termodynamiczne i przepływowe, WNT, Warszawa 1973.
• [24] Zgrajek T., Krzesiński G., Marek P., Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Ćwiczenia z zastosowaniem systemu Ansys, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2006.