etapa03

7/21/2019 etapa03

http://slidepdf.com/reader/full/etapa03 1/11

E3 Proiect turbina Kaplan S, .l. dr. ing. A. Dragomirescu

Calculul palei rotorice cu schelet parabolic ın toate sect, iunile s, ialinierea profilelor

Calcule preliminare

1. De la calculul hidraulic al rotorului se preiau β ∞,i s, i c pi.

2. Unghiurile de incident, a pentru care profilele ar rezulta drepte:

i∗i = arctg c pi

2 π . (1)

3. Saget, ile relative pentru care profilele ar trebui dispuse cu unghiuri de incident, a

egale cu zero: f

l

∗

i

= c pi

2 π . (2)

Calculul palei rotorice cu schelet parabolic ın toate sect, iunile s, i alinierea profilelor 1 / 1 1

7/21/2019 etapa03


E3 Calculul palei rotorice cu schelet parabolic S, .l. dr. ing. A. Dragomirescu

4. Unghiurile i∞,i (ale unui profil cu alungire infinita):

– i∞,1 = i∗1 (la D1 profilul va fi drept);

– unghiurile i∞,2, i∞,3, i∞,4 s, i i∞,5 se stabilesc strict crescatoare conform ta-belului de mai jos s, i astfel ıncat sa fie respectata condit, ia:

i∞,i < i∗i , unde i = 2, 3, 4, 5. (3)

Parametru Sect, iunea de calcul

1 2 3 4 5

i∞,i [◦] i∗1 i∗2 − 0,2◦. . .0,3◦ i∗3 − 0,5◦. . .1◦ i∗4 − 1,5◦. . .2◦ < 14◦

(f /l)i [%] 0 1,5. . . 2 3. . . 4 5. . . 6 6. . . 8 (10)

5. Unghiurile de as,ezare ale profilelor:

β ai = β ∞,i − i∞,i , (4)

Condit, ie: β ai trebuie sa fie strict cresc˘ atoare de la D1 la D5.

Calcule preliminare 2 / 11

7/21/2019 etapa03



6. Saget, ile relative ale profilelor:

f

l

i

= c pi

2 π

− tg i∞,i cos i∞,i . (5)

Condit, ii. La D1 profilul este drept ⇒ (f /l)1 = 0. In celelalte sect, iuni de calcul:

(f /l)i strict crescatoare catre (f /l)5 s, i (f /l)i < (f /l)∗i (valori orientative ın tabelul

anterior). Daca nu sunt respectate condit, iile se modifica i∞,i.

7. Pas, ii ret,elelor:

ti = π Di

z . (6)

8. Corzile profilelor:

li = til3t3·

cos β a3cos β ai

. (7)

9. Proiect, iile corzilor profilelor pe un plan meridian:bi = li sin β ai

. (8)

Condit, ie: bi strict cresc˘ atoare de la D1 la D5.


7/21/2019 etapa03



10. Cotele la bordurile de fuga ale profilelor:

zf 1,4 =

b5

2 −

b1,4

2 , (9)

zf 2,3 = zf 4 + (R2,3 −R4) tg γ , cu tg γ = b4 − b1

2 (R1 −R4) , (10)

zf 5 = 0 . (11)

11. Cotele la bordurile de atac ale profilelor:

zai = zf i + bi . (12)

Condit, ie: zai strict cresc˘ atoare de la D1 la D5. Altfel se mics,oreaza γ s, i se recal-

culeaza zf i s, i zai. La limita γ = 0 s, i atunci

zf 1,2,3,4 = b52 − b1

2 . (13)

Sau se modifica i∞,i cu 0,5◦. . . 1◦ s, i se reiau calculele.


7/21/2019 etapa03



Vederea palei rotorice ın plan meridian 5 / 11

7/21/2019 etapa03



Trasarea scheletelor profilelor

1. Parametrii ecuat, iilor scheletelor profilelor:

Ai = 1π

(c pi − 2 π tg i∞,i) , A1 = 0 , (14)

K i = tg i∞,i

Ai

, K 1 = ∞ . (15)

2. Corzile de calcul:

l

i = li cos i∞

,i . (16)3. Ecuat, iile scheletelor:

– ın sect, iunea de la diametrul D1 → schelet drept:

y1 = x1 tg i∞,1 ; (17)

– ın sect, iunile de la diametrele D2, D3, D4 s, i D5 → scheletele:

yj = Ai

xj + K i xj −

x2jli

, (18)

unde i = 2, 3, 4, 5 iar j indica valorile pe care le ia x, xj ∈ [0 . . . li].

Trasarea scheletelor profilelor 6 / 11

7/21/2019 etapa03



Profilul din sect, iunea de la diametrul Di 7 / 1 1

7/21/2019 etapa03



Profilele se traseaza ıntr-un sistem de coordonate cilindrice desfas,urate ortogonal

z–r θ (vezi schit,a profilului din sect, iunea de la diametrul Di):

zj = zf i + xj sin β ∞,i − yj cos β ∞,i ,

r θj = xj cos β ∞,i + yj sin β ∞,i .(19)

Calcul tabelar:

0 10 valori intermediare l

i

xj 0 . . . li

yj 0 . . . Ai K i l

i

zj zf i . . . zai

r θj 0 . . . li cos β ai

zj la scara . . .

r θj la scara . . .

Trasarea scheletelor profilelor 8 / 11

7/21/2019 etapa03



ˆ Imbracarea scheletelor profilelor cu grosime

1. Se alege grosimea palei la bordul de fuga ın fiecare sect, iune de calcul, crescatoare de

la D1 la D5: yf i = 0,005 . . . 0,015 m (5 . . . 15 mm).

2. Se aleg grosimile maxime relative ale profilelor2 yMgi

li= 0,04 . . . 0,12 (4% . . . 12%) .

Condit, ie: 2 yMgi/li s, i 2 yMgi strict cresc˘ atoare de la D1 la D5.

3. Se determina coeficient, ii

cgi = yMgi − yf i p

p + q

p

·

q

p + q

q , cu p = 2

5 , q =

3

5 . (20)

Di D1 D2 D3 D4 D5

yf i valori alese strict crescator

2 yMgi/li valori alese strict crescator

yMgi valori alese strict crescator

cgi valori calculate

Imbracarea scheletelor profilelor cu grosime 9 / 11

7/21/2019 etapa03



4. Legea de ımbracare cu grosime a profilelor:

yg = cgix pg (lsi − xg)q

l p+q

si

+ yf i , (21)

unde:

– lsi reprezinta lungimile scheletelor: lsi = li + (1,05 . . . 1,1) mm;

– xg reprezinta abscisa curbilinie ın lungul scheletelor, cu originea ın bordul de atac;

– yg reprezinta ordonata, masurata de o parte s, i de alta a scheletelor ortogonal pe

acestea;

– 2 yf i reprezinta grosimile totale ale profilelor la bordul de fuga.

Calculele se fac alegand pentru fiecare profil 12 valori ale abscisei curbilinii xg

ıntre 0 s, i lsi :

xg

0 . . . 10 valori . . . ls

yg

xg la scara

yg la scara


7/21/2019 etapa03



5. Unghiul mediu de deschidere a palei ın plan paralel:

θ p =

1

5

5

i=1 θi [rad] , (22)

unde

θi = li cos β ai

Ri

[rad] . (23)


etapa03

Documents

Transcript of etapa03