Generalized performance characteristics of turbine stage groups. An attempt to supplement the Flugel's-Stodola's law.

• Autorzy: Miller Andrzej , Lewandowski Janusz , Trzcińska Zofia , Abed Kamal Ahmed

Warianty tytułu

PL

Uogólnione charakterystyki grup stopni turbinowych. Próba uzupełnienia prawa Fligla-Stodoli.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The knowledge of performance characteristics of tubine stage groups is still insufficient, particularly in the general case of changes of operating conditions. This situation is caused mainly by the scarcity of experimental data available. In such case, the opportunity to obtain the required data, using mathematical modelling and numerical simulation of the operation of stage groups under off-design conditions instead of physical experiment, seems to be attractive. The application of this idea for impulse type turbine stage groups was presented in different works. Here we discuss similar results but obtained for reaction type turbine stage groups, that is: - mathematical model for computer simulation of operation of reaction type turbine stage group, under variable regime (based on Ainley's and Mathieson's method with some improvements); - simulation results for a number of stage groups designed according to former BBC and traditional concept; - more general properties of these groups (in relation to flow capacity and efficiency) obtained form the analysis of simulation data; - comparison of observed properties of impulse and reaction type turbine stage groups.

PL

Znajomość charakterystyk grup stopni turbinowych jest stale jeszcze niewystarczająca, zwłaszcza w ogólnym przypadku zmian warunków pracy. Stan ten jest spowodowany szczupłością dostępnych danych doświadczalnych. W tej sytuacji atrakcyjne staje się wykorzystanie możliwości uzyskania potrzebnych danych przez modelowanie matematyczne i symulację cyfrową pracy grupy stopni w zmienionych warunkach, zamiast z eksperymentu fizycznego. Zastosowanie tej koncepcji w przypadku grupy stopni turbinowych budowy komorowej ("akcyjnych") przedstawiono w innych pracach. Tutaj dyskutowane są podobne wyniki, otrzymane dla grup reakcyjnych stopni turbinowych (budowy bębnowej) tj.: - model matematyczny dla symulacji pracy grup reakcyjnych stopni turbinowych w zmienionych warunkach (oparty na metodzie Ainley'a i Mathieson'a z pewnymi ulepszeniami); - wyniki symulacji dla szeregu grup stopni zaprojektowanych wg koncepcji byłej wytwórni BBC oraz "tradycyjnych" zasad; - ogólniejsze właściwości tych grup (odnośnie przelotności i sprawności) otrzymane w wyniku analizy danych z symulacji; - porównanie zaobserwowanych właściwości grup stopni typu "akcyjnego" i "reakcyjnego".

Słowa kluczowe

EN

turbine stage; mathematical modelling; numerical simulation

PL

stopień turbinowy; modelowanie matematyczne; symulacja cyfrowa

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. XLVII, nr 1
• Strony: 33--52

Twórcy

autor

Miller Andrzej

• Warsaw University of Technology, Institute of Heat Engineering, ul. Nowowiejska 25, 00-665 Warsaw, Poland

autor

Lewandowski Janusz

• Warsaw University of Technology, Institute of Heat Engineering, ul. Nowowiejska 25, 00-665 Warszawa

autor

Trzcińska Zofia

• Warsaw University of Technology, Institute of Heat Engineering, ul. Nowowiejska 25, 00-665 Warsaw, Poland

autor

Abed Kamal Ahmed

• National Research Centre, Dokki, Cairo, Egypt

Bibliografia

• [1] Miller A., Lewandowski J., Kamal A.B.: A Contribution to the Flügel’s - Stodola's Law for Flow Capacity of Turbine Stages Group. VDI BERICHTE Nr.l 185, 1995, pp. 391-405.
• [2] Kamal A.B., Miller A., Lewandowski J.: Performance Characteristics of Impulse Type Turbine Stage Groups. The Archive of Mechanical Engineering, 3/4, 1995 pp. 211-231.
• [3] Trzcińska Z.: Praca grupy reakcyjnych stopni turbinowych w warunkach odmiennych od obliczeniowych. Ph.D. Thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw, 1996.
• [4] Miller A.: Modelowanie pracy turbin parowych i sprężarek wirnikowych dla celów sterowania procesami technologicznymi. DSc.Thesis, Warsaw University of Technology, Warsaw 1975 (in Polish).
• [5] Flügel: Die Dampfturbinen. J.A. Barth, Leipzig 1931.
• [6] Ainley D.G., Mathieson G.C.R.: A Method of Performance Estimation for Axial-Flow Turbines. British Aeronautical Research Council R & M 2974, 1951.
• [7] Craig H.R.M., Cox H.J.A.: Performance Estimation of Axial-Flow Turbines. Proc. Inst. Mech. Eng. 1970-71, vol. 185, 32/71.
• [8] Cordes G.: Stromüngstechnik der Gasbeausehlagten Axial – Turbine. Springer Verlag, Berlin, 1963, pp. 266-274.
• [9] Traupel W.: Thermische Turbomaschinen. Springer Verlag, Berlin, 1982, pp. 12-24.
• [10] Szczeglajew A.W.: Parowyje Turbiny. Energia, Moskwa,1967, pp. 214-217.
• [11] Trzcińska Z., Miller A., Lewandowski J.: Performance characteristics of Reaction Type Turbine Stage Groups. Proceedings of the 2nd European Conference on Turbomachinery - Fluid Dynamics and Thermodynamics, Technological Institute Antwerpen, 1997.
• [12] Atlas stopni turbinowych. Instytut Techniki Cieplnej, Łódź, 1988.