Ступень скорости (двухвенечная ступень)

В рассмотренной выше активной ступени при оптимальном отношении скоростей перерабатываются сравнительно небольшие тепловые перепады Н₀ = 30 ч 100 кДж / кг. Ограничение перерабатываемого теплоперепада обусловлено допустимыми окружными скоростями рабочих лопаток, условиями прочности диска, технологией изготовления ротора турбины.

Чтобы уменьшить потери с выходной скоростью С₂ за рабочими лопатками устанавливают направляющие лопатки, с помощью которых поток поворачивается и направляется под необходимым углом во второй ряд рабочих лопаток.

Ступень, в которой расширение пара происходит в основном в сопловой решетке, а использование кинетической энергии пара в двух рядах (венцах) рабочих лопаток, называется двухвенечной.

Рис.5:

• 1 — сопловой аппарат;
• 2 — первый ряд рабочих лопаток;
• 3 — направляющие лопатки;
• 4 — второй ряд рабочих лопаток;
• 5 — диск;

С₁ — абсолютная скорость выхода из сопл;

С₂ — абсолютная скорость выхода из рабочих лопаток первого ряда;

С₂ > С₁' - потеря энергии на направляющих лопатках;

C₂' - абсолютная скорость выхода пара из ступени;

Из рис. 5 видно, что пар покидает второй ряд рабочих лопаток со скоростью С₂ ' << C₂. Таким образом, потери с выходной скоростью в двухвенечной ступени при малом отношении скоростей u /с_ф невелики. Следовательно, в двухвенечной ступени перерабатывается большой теплоперепад при умеренных окружных скоростях и при малых потерях с выходной скоростью, т. е. с относительно высоким КПД. В двухвенечной ступени срабатывается теплоперепад примерно в 4 раза больший, чем в одновенечной.

В двухвенечной ступени имеются дополнительные потери в направляющем аппарате (ДН_н) и втором ряду рабочих лопаток (ДН_р').

Рис.6