Принцип действия реактивной ступени

Расширение пара происходит не только в соплах, но и в каналах рабочих лопаток с одинаковой степенью расширения. В реактивной турбине применяется барабанная конструкция ротора — нет диафрагм и дисков.

Рис.3: 1 — ротор; 2 — корпус; 3 — разгрузочный поршень; 4 — выхлопной патрубок; 5 — сопло; 6 — рабочая лопатка.

Треугольники скоростей 1 и 2 одинаковые, углы в₁ и б₂ близки к 90є.

Благодаря расширению пара в рабочих лопатках создается ускорение потока в их каналах в относительном движении, а следовательно, появляется реактивная сила, которая создает окружное усилие на рабочих лопатках. В этом случае на них возникает как активная сила (за счет поворота потока), так и реактивная. Рабочие лопатки испытывают на себе большую разность давлений (Р₁ — Р₂), что приводит к возникновению осевых усилий, стремящихся сместить ротор в осевом направлении.

В реактивных ступенях предусматривают специальные устройства, которые воспринимают на себя часть осевого усилия. Частично осевые усилия воспринимаются упорным подшипником.

Абсолютная скорость потока на рабочих лопатках уменьшается с С₁ до С₂, а относительные скорости увеличиваются с w₁ до w₂.

Уменьшение С связано с тем, что часть кинетической энергии превращается в механическую энергию вращения рабочих лопаток. Работа 1 кг пара на рабочих лопатках будет пропорциональна разности б_u? С₁² — С₂².

Увеличение w обусловлено градиентом давлений (Р₁ — Р₂) — ускорение парового потока в относительном движении, создает на рабочих лопатках реактивное усилие R_P.

Таким образом, в реактивной ступени используются как активный принцип действия, так и реактивный.

По своей эффективности реактивные турбины подобны активным.

Если степень расширения пара в рабочих лопатках и соплах одинакова, то и их Д скоростей равны между собой.

Если эти равенства соблюдаются, то профили сопловых и рабочих лопаток берутся одинаковыми.

Реактивная турбина при одинаковых начальных и конечных параметрах имеет в 1,5 раза большее число ступеней, чем активная.