Chương 3: Sự biến đổi năng lượng trong tầng tuốc bin

Quá trình biến đổi năng lượng trong tuốc bin rất phức tạp, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như kích thước của tầng tuốc bin, chế đọ dòng chảy... Để có thể tính toán chúng ta cần có một số giả thiết và sử dụng một số phương trình cơ bản của dòng chảy.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 3: Sự biến đổi năng lượng trong tầng tuốc bin - 39 - CHÆÅNG 3 SÆÛ BIÃÚN ÂÄØI NÀNG LÆÅÜNG TRONG TÁÖNG TUÄÚC BIN3.1- Nhæîng giaí thiãút vaì caïc phæång trçnh cå baín. Quaï trçnh biãún âäøi nàng læåüng trong tuäúc bin ráút phæïc taûp, phuû thuäüc vaìo ráútnhiãöu yãúu täú nhæ kêch thæåïc cuía táöng tuäúc bin, chãú âäü doìng chaíy v.v... Âãø coï thãø tênhtoaïn chuïng ta cáön co mäüt säú giaí thiãút vaì sæí duûng mäüt säú phæång trçnh cå baín cuíadoìng chaíy. Åí âáy ta seî xeït doìng håi laì äøn âënh mäüt chiãöu, tæïc laì ta cho ràòng caïcthäng säú cuía doìng åí báút kyì âiãøm naìo cuîng âæåüc giæî khäng âäøi theo thåìi gian vaì sæûthay âäøi chè xaíy ra khi chuyãøn tæì tiãút diãûn naìy sang tiãút diãûn khaïc. Thæûc tãú, trong táöng tuäúc bin doìng luän bë cháún âäüng theo chu kyì. Caïnh âäüngâæåüc gàõn lãn vaình âéa vaì cuìng quay troìn, láön læåüt khi thç âi qua pháön trung tám cuíaraînh äúng phun, khi thç càõt ngang vãût åí sau meïp ra cuía caïc caïnh quaût åí træåïc âoï. Vçthãú täúc âäü doìng håi bao quanh caïnh quaût thay âäøi theo chu kyì, âãø âån giaín hoïa ta giaíthiãút gáön âuïng ràòng, doìng håi trong caïnh âäüng laì äøn âënh, vaì seî hiãûu chènh sæû sai lãûchdo doìng khäng âãöu bàòng hãû säú caïc täøn tháút phaït sinh trong daîy caïnh âäüng. Âiãöu kiãûnäøn âënh cuîng khäng âæåüc tuán thuí trong nhæîng træåìng håüp laìm viãûc âàûc biãût cuía tuäúcbin, vê duû, khi thay âäøi nhanh læu læåüng håi qua tuäúc bin vaì khi caïc thäng säú håi banâáöu vaì cuäúi bë dao âäüng. Âäúi våïi nhiãöu baìi toaïn thæûc tãú cáön phaíi giaíi khi tênh toaïn tuäúc bin, coï thãø sæíduûng caïc phæång trçnh mäüt chiãöu, cho ràòng sæû thay âäøi caïc thäng säú vaì täúc âäü cuíadoìng trong raînh chè xaíy ra theo mäüt chiãöu cuía tám raînh. Trong nhiãöu træåìng håüpcuîng cáön xeït âãún doìng hai hoàûc ba chiãöu næîa.ÅÍ nhæîng chäù maì sæû phán têch bàòng lyïthuyãút chæa âuí âaím baío âäü tin cáûy, khi xaïc âënh caïc âàûc tênh thæûc cuía doìng chaíy, thçphaíi nhåì âãún thæûc nghiãûm. Sæû kãút håüp giæîa thuí thuáût toaïn hoüc âaî âæåüc âån giaín hoïavåïi caïc hãû säú thæûc nghiãûm seî cho ta kãút quaí khaï chênh xaïc. Âãø tênh toaïn doìng chaíy cuía cháút loíng chëu neïn vaì mä taí quaï trçnh biãún âäøinàng læåüng trong táöng tuäúc bin, ta seî sæí duûng nhæîng phæång trçnh cå baín sau âáy : 1) Phæång trçnh traûng thaïi 2) Phæång trçnh liãn tuûc 3) Phæång trçnh âäüng læåüng 4) Phæång trçnh baío toaìn nàng læåüng. 1- Phæång trçnh traûng thaïi:Phæång trçnh traûng thaïi âån giaín nháút âäúi våïi khê lyï tæåíng laì phæång trçnh Clapeyron: pv = RT (3-1) - 40 - Trong âoï : p - aïp suáút tuyãût âäúi , N/m2 hay Pa 1 - thãø têch riãng, m3/kg v= ρ ρ - máût âäü, kg/ m3 T - nhiãût âäü tuyãût âäúi, oK R - hàìng säú cháút khê, J/âäü Nãúu p = 1,013.105 pa ; vµ = 22,4 Nm3/mole ; T = 273oK pv µ 1,013.10 5.22,4 = = 8,314 kJ/âäü R= Tn 273 Moüi cháút khê thoía maîn phæång trçnh naìy âæåüc goüi laì khê lyï tæåíng. Âäúi våïi håi quaï nhiãût phæång trçnh naìy khäng chênh xaïc, båíi vç hãû säú R phuûthuäüc vaìo aïp suáút vaì nhiãût âäü vaì quan hãû phuû thuäüc chênh xaïc laì : k i= pv + const (3-2) k −1 Tæïc laì, entanpi cuía håi giæî khäng âäøi khi têch pv laì mäüt hàòng säú. Nãúu håi coïtênh cháút thoía maîn âæåüc phæång trçnh (3-2) thç goüi laì “håi lyï tæåíng”. Nãúu cho ràòng quaï trçnh giaîn nåí håi diãùn ra khäng coï täøn tháút, nhæng nhiãûtcung cáúp vaìo khäng thay âäøi, thç sæû thay âäøi traûng thaïi håi lyï tæåíng seî tuán theophæång trçnh cuía quaï trçnh âa biãún ; pvn = const (3-3) Vaì hiãûu cuía entanpi seî laì : ⎡ ⎤ n −1 ⎛ p1 ⎞ n ⎥ p o vo ⎢1 − ⎜ ⎟ n io - i 1 = (3-4) ⎢ ⎜ po ⎟ ⎥ n −1 ⎢⎝⎠⎥ ⎣ ...