Główne problemy projektowania ostatniego stopnia turbiny kondensacyjnej

W pracy wzięto pod uwagę trzy metody projektowania stopni maszyn przepływowych: α1=const, wiru swobodnego oraz stałej gęstości strumienia, [1÷6], [15],[16], [18] i [20÷23]. Według każdej z nich określono kąty napływu i spływu oraz dobrano profile, których kształty zmieniają się wzdłuż długości łopatki. Dla wyznaczonych geometrii wykonano obliczenia numeryczne CFD [5] i [12]. Wyznaczone w ten sposób geometrie zostały przebadane metodą CFD z wykorzystaniem programu Ansys w celu uwidocznienia wad i zalet każdej z metod projektowania, a także zaobserwowania takich zjawisk jak: oderwanie strugi od łopatki, wiry podkowiaste czy wiry nadłopatkowe. Wykonano również obliczenia numeryczne wytrzymałościowe CSD - [2] i [24] — oraz wyznaczono wartość częstotliwości drgań własnych łopatki, [7], [13] i [17]. Jako odniesienie przyjęto parametry typowe dla ostatniego stopnia turbiny klasy 18K360.

---

Three methods (α1 = const, free vortex, constant density of free stream) of the last stage design for low-pressure turbines have been presented. According to each of them values of angles of inflow and outflow were specified and the blade profiles (changing along the length of the bucket) were determined. The stage geometry designated in this way have been tested with Ansys code (CFD) to reveal drawbacks and advantages of each of the design methods, as well as to observe such phenomena as flow separation, vortex zones and zones of back flow in the blading channels. Numerical calculations (CSD) of both mechanical strength and natural frequency of blade have also been done.