АННОТАЦИЯ flow turn to the collection chamber of exhaust nozzles. During the computation, we varied the parameters of special flow injection at the external diffuser by-pass and took into account the above-shroud leakage. The following characteristics were analyzed, in particular the flow injection jet pulse coefficient and the coefficients of net, internal and outlet velocity losses of the diffuser. It was shown that the outlet velocity loss produced the basic influence on the level of net losses of the diffuser due to the flow pattern and the availability of separated circulation zones, and the diffuser flow and the flow of nonaxisym- ВведениеВ настоящее время достигнута высокая сте-пень совершенства лопаточных аппаратов. В тоже время в выхлопных патрубках имеются значитель-ные резервы повышения экономичности. В диф-фузорных выхлопных патрубках одним из эффек-тивных способов управления течением и снижения полных потерь является вдув потока в погранич-ный слой на внешнем обводе диффузора [1][2][3]. В современных паровых турбинах используют спе-циальный вдув потока, источником которого явля-ется влажнопаровой поток, удаляемый в выхлоп-ной патрубок для снижения влажности в перифе-рийной зоне последней ступени [2, 3]. Однако при выборе размеров выходной щели кольцевого кана-ла на наружном обводе диффузора в окружном направлении не учтен пространственный характер течения рабочего тела в диффузоре и корпусе вы-хлопного патрубка c односторонним выходом пара в конденсатор [2, 3]. В таких конструкциях с по-стоянным размером щели [4] не могут быть обес-печены оптимальные параметры струи вдуваемого пара в окружном направлении, что увеличивает потери на смешение пара, выходящего из щели, с основным потоком в корпусе выхлопного патруб-ка. При этом также увеличивается окружная не-равномерность давления за последней ступенью, что снижает экономичность и надежность турби-ны. Цель работыУлучшить аэродинамические характеристи-ки выхлопных патрубков с односторонним выхо-дом потока на основе обобщения расчетных аэро-динамических исследований диффузоров в широ-ком диапазоне изменения импульса струи вдува.

АННОТАЦИЯ value of throat cross-section (narrow), radial cone crosssection through which the steam enters the bleeding section, and a relative flow of effluent medium (up to 35 %). The investigation was carried out using the aerodynamic test bench. The bleeding chamber was designed with the axial symmetry and had a large volume peculiar for the turbines with large uncontrolled steam bleedings. Consideration was given to the operation of the options of bleeding channels that have radial cone elements and also the options that have no radial cone. The technique was given that allows us to calculate pressure losses in the region between the flow passage of real steam turbine and the bleeding branches. This technique was developed based on the experimental investigation of bleeding channel carried out using the stationary aerodynamic test bench. It has been established that the use of two outlet branches instead of one results in a more substantial decrease of losses in the diffuser bleeding channel in comparison with the approach when the area of one outlet branch is increased two times. Key words: heating bleeding, total losses of bleeding channel, hydraulic losses in channel sections, and the methods of calculation.1 Основные результаты исследований, проведённых в НТУ «ХПИ» Результаты экспериментального определе-ния потерь в камерах отбора паровых турбин при больших относительных расходах пара рассмотре-ны в статьях [1][2][3][4][5]. Расход воздуха через испытуе-мые модели изменялся от 1,5 до 4,5 кг/с, темпера-тура торможения -от 340 до 380 К, давление 1 p перед моделями в сечении 1 за сетками, имитиру-ющими предотборную ступень, -от 0,108 до 0,133 МПа, скорость 1 C -от 22 до 52 м/с. При увеличении расхода отб G через камеру отбора расход через предотборную ступень G также уве-личивался, а величина относительного расходазависела от гидравлического со-противления тракта отбора, включающего кольце-вой канал, сообщающий межступенчатый зазор с камерой отбора, собственно камеру отбора и па-трубок (или патрубки) отбора. При неизменных размерах и форме камеры отбора гидравлическое сопротивление бездиффузорных трактов отборов зависело: от относительной ширины кольцевой щели с острой кромкой S ( S -отношение шири-ны щели к высоте межступенчатого зазора), коли-чества патрубков n диаметром 116 мм, схемы рас-положения патрубков относительно камеры отбо-ра, а также относительного расхода отб G . В без-диффузорных трактах отборов с минимальной ши-риной кольцевой щели S = 0,106 увеличение ко-личества патрубков n с одного до двух приводило к снижению гидравлического сопротивления трак-та, что позволяло увеличить максимально возмож-ный относительный расход

No abstract

АННОТАЦИЯ ESTIMATING AN EFFICIENCY OF THE HIGH PRESSURE DISCHARGE NOZZLES OF STEAM TURBINES ABSTRACT Consideration was given to the influence of the expansion ratio and a relative volume of the axisymmetric collection chamber on the loss factors of the diffusion-free discharge nozzles of high pressure cylinders (DN HPC) with two parallel pipe bends connected to the collection chamber. Methods of the estimation of loss coefficients were suggested based on the data of experimental investigations of the models of discharge nozzles carried out using the static aerodynamic test bench with the turbine cascade simulator. It was proved that the simulator should be installed at relatively low volumes of the collection chamber. A dimensionless criterion was proposed to describe a relative volume of the collection chamber. It has been established that the net loss factor of diffusion-free DN HPC cannot be less than 1.5 due to the complicated helical flow in the collection chamber and high hydraulic losses caused by the entry of helical steam flow into the pipe bends (outlet pipes). To estimate the operation efficiency of DN HPC we offered to use the hydraulic loss coefficient that takes into account inhomogeneous flux flattening losses in the initial section of outlet pipes in addition to actual hydraulic losses. Proceeding from common methodological standpoint, the research data obtained for DN HPC and cogeneration steam bleeding channels ВведениеВыходной патрубок цилиндра высокого давления (ВП ЦВД) современной мощной паровой турбины представляет собой, как правило, осе-симметричную сборную камеру (СК), пар из кото-рой выходит через два отвода, расположенных в нижней половине литого корпуса ЦВД. В ориен-тировочных расчетах гидравлических потерь в линии промперегрева (где теряется 10-13 % дав-ления) давление пара Р 2 в указанных отводах при-нимается равным давлению Р во входном сечении ВП, которое расположено в непосредственной близости от рабочего колеса последней ступени ЦВД. Так как скорость потока за этой ступенью невелика (С = 55-75 м/с), коэффициент полных потерь ВП

Выполнены расчетные исследования с помощью CFD двух осесимметричных осерадиальных диффузоров, характерных для выхлопных патрубков паровых турбин, в широком диапазоне изменения давления на выходе диффузоров при наличии надбандажной протечки. Показано, что коэффициенты полных потерь исследованных диффузоров, существенно отличающиеся на дозвуковых режимах, имеют близкие значения на околозвуковых скоростях потока. Определены коэффициенты внутренних потерь и с выходной скоростью, характер течения в диффузорах. Полученные результаты позволят в некоторой степени дополнить базу данных проектировщиков, решающих задачи конструирования диффузоров выходных патрубков для скоростей потока близких к скорости звука. Ключевые слова: последняя ступень турбины, выходной диффузор, число Маха, коэффициенты потерь.