Informace k předmětu Turbíny a turbokompresory (LT1)

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.3

Charakteristika předmětu

V současné době je předmět Turbíny a turbokompresory přímým pokračováním předmětu Lopatkové stroje (LLS). Úvodní část předmětu je věnována dynamice tekutin, která doplňuje teorie lopatkových strojů tak, aby bylo možno komplexně a v kontextu vysvětlit návrh a provoz větrných i tepelných turbín a turbokompresorů.

Výukové materiály

Veškeré přednášky budou v průběhu semestru dostupné on-line na internetových doménách turbomachinery.education, fluid-dynamics.education a engineering-sciences.education, viz níže odkaz u každé přednášky.

Pravidla pro získání zápočtu a hodnocení zkoušky

Při hodnocení studenta vycházím z toho kolik získal celkem bodů při řešení zápočtové úlohy a z písemné a ústní části zkoušky. Přičemž maximální počet bodů je 10. Přepočet bodů na známku ukazuje Tabulka 1.

– 1: –

Přepočet bodů na známku

body	známka	body	známka
9-10	A	6-6,5	D
8-8,5	B	5-5,5	E
7-7,5	C	<5	F

Bodové hodnocení ze zápočtové úlohy: Zápočtová písemka je hodnocena maximálně 3 body. Přičemž k získání zápočtu stačí 1 bod.

Povolené pomůcky pro vyřešení zápočtové úlohy: Během práce na řešení zápočtové úloze bude moci student použít kalkulačku – za kalkulačku nepovažuji přístroje s možností vzdálené komunikace (mobil, tablet apod.). Během práce na řešení zápočtové úloze lze nahlížet do skript Teorie lopatkových strojů (2. vydání, 2022), které budou k dispozici všem studentům (budou ležet na neobsazené lavici).

Zadání zápočtových úloh: Připraveno je celkem 10 zadání, které jsou uvedeny v kapitole Zadání zápočtových úloh, s. 2.6.

Průběh práce na zápočtové úloze: Průběh práce na řešení zápočtové úlohy je následující: Každý student si vylosuje zadání úlohy na listě formátu A4. Řešení bude psát přímo na list se zadáním úlohy, na který napíše i své jméno. Zápočtová písemka trvá 50 min. V případě neuspokojivého hodnocení či nemoci může student absolvovat opravnou zápočtovou písemku.

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.4

Termíny pro vypracování zápočtových úloh: Termíny pro vypracování zápočtových úloh budou včas vypsány a obvykle korespondují s termíny zkoušek, přičemž prvním možným termínem bývá poslední (13) cvičení.

Bodové hodnocení zkoušky: Zkouška se skládá z písemné a podmíněné ústní části hodnocených 5, respektive 2 body.

Písemná část zkoušky: V písemné části zkoušky student dostane 5 otázek, přičemž za každou správnou odpověď na otázku může získat 1 bod. Doba na písemnou odpověď na zadané otázky je 50 minut. Uvedených 5 otázek je náhodným výběrem z otázek, které jsou zveřejněny v kapitole Otázky písemné části zkoušky, s. 2.17.

Podmíněná ústní část zkoušky: Po dokončení písemné části zkoušky mohou studenti, kteří v celkovém součtu za písemnou část a zápočtové písemky získali alespoň 7 bodů, abslovovat i nepovinnou ústní část zkoušky. V ústní části zkoušky budu klást doplňující otázky a zkoušet porozumění tématu na úrovni znalostí odpovídající známkám A až B. V ústní části zkoušky může student získat další 2 body.

Osnova předmětu

Předmět Lopatkové stroje je složen ze 13 tříhodinových přednášek a ze 13 dvouhodinových cvičení.

Přednášky: Samozřejmě na první přednášce začínáme zveřejněním podmínek pro získání zápočtu a zkoušky, viz kapitoly výše. Dále budeme postupovat podle témat, tak jak jsou řazena v Tabulky 2 , kde je i přibližný časový plán.

– 2: –

Seznam témat přednášek a jejich přibližný časový plán

	př.		název
			Dynamika tekutin
	1.		Termodynamické údaje látek
	1-2.		Machovo číslo a jevy při proudění vysokými rychlostmi
	2-3.		Proudění plynů a par tryskami
	3-4.		Proudění plynů a par difuzory
	4.		Škrcení plynů a par
			Turbíny a turbokompresory
	5.		Aerodynamika větrných turbín
	5-6.		Větrné elektrárny
	7.		Termodynamika tepelných turbín; Ztráty změnou meridánové rychlosti při stlačitelném proudění – teorie kuželového stupně
	8-9.		Provedení parních turbín
	10.		Termodynamika turbokompresorů

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.5

	př.		název
	11.		Provedení turbokompresorů
	12.		Provedení plynových turbín
	13.		Provedení plynových turbín

Cvičení: Obsahem cvičení je řešení úloh spojené s naukou probíranou na přednáškách a fyzikální a matematický aparát potřebný k jejich řešení, viz Tabulka 3.

– 3: –

Přibližný časový plán cvičení

cv.	úloha		popis
1.	Úloha 704 Úloha 407		vliv vlastností reálného plynu na děje uvnotř lop. strojů
2-3.	Úloha 1035		výpočet axiálního stupně se zkroucenými lopatkami při stlačitelném proudění a uvažování ztrát
3.	Úloha 896 Úloha 1007		úlohy na parametry rázových vln
4.	Úloha 109		výpočet tvaru Lavalovy trysky
4.	Úloha 441		výpočet tvaru difuzoru s konstantním gradientem tlaku
5.	Úloha 1271		úloha na škrcení vodní páry
5.	Úloha 650		výpočet ztráty přes labyrintovou ucpávku
5.-7.	Úloha 166 Úloha 153 Úloha 900		úlohy na výpočet tvaru lopatky větrné turbíny
7.	Úloha 1		výpočet ročního využití instalovaného výkonu větrné turbíny
8.	Úloha 2		základní výpočet přetlakového stupně tepelné turbíny
9-10.	Úloha 3		Stanovení průtoku větvemi technologického celku
11.	Úloha 1		výpočet přídavných ztrát vícestupňové komprese
11.	Úloha 2		výpočet vnitřní účinnosti povrchově chlazeného turbokompresoru
12.	Úloha 3		výpočet vnitřní účinnosti kompresoru s vnějším chlazením
12.	Úloha 4		základní termodynamický návrh stupně turbokompresoru
12.	Úloha 2		Průtok turbínou při změně hmotnostního toku
13.	-	-	zápočtové písemky

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.6

Zadání zápočtových úloh

Následuje 10 stran, na kterých jsou uvedena zadání ve formátu v jakém budou na zápočtové písemce.

Povolené podklady při práci na řešení zápočtových úloh: K vyřešení některých zápočtových úloh jsou potřeba podklady jako termodynamické tabulky apod. Tyto podklady budou k dispozici studentům v učebně během práce na zápočtové úloze včetně vytištěných textů přednášek. Většina podkladů je také k dispozici v elektronické podobě v informačním systému fakulty v sekci učební texty předmětu Turbíny a turbokompresory a nebo fakultní knihovně apod.

Zjednodušující předpoklady použité při řešení zápočtových úloh: Jednotlivé úlohy mohou mít více či méně přesné řešení, podle toho jaké zjednodušující předpoklady použijete, nicméně je nutné je zdůvodnit. Pokud to v zadání není uvedeno, tak obvykle očekávám, že použijete zjednodušení, které jsem použili v podobných případech na cvičeních.

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.8

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 2: –

V turboexpandéru expanduje plyn z teploty 650 °C do teploty 423 °C. Rychlost plynu na vstupu a výstupu turbíny je 50 m·s^-1. Vnitřní práce turboexpandéru je 197 kJ·kg^-1. Stanovte ventilační ztrátu, když víte, že do hmoty turbíny odchází polovina tepla z ventilačních ztrát (jiné sdílené teplo je nevýznamné) a také stanovte vnitřní účinnost k polytropickému ději, jestliže další ztrátou je profilová ztráta o velikosti 30 kJ·kg^-1. Rychlosti, vnitřní práci, profilové ztráty a teplo z ventilační ztráty vstupující do plynu zakreslete v h-s diagramu. Uvažujte, že pracovním plynem je ideální plyn, jehož měrná tepelná kapacita při konstantním tlaku je 1 kJ·kg^-1·K^-1. [w_r≈60 kJ·kg^-1; η_pol≈0,6864; povolené podklady: přednášky]

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.9

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 3: –

Navrhněte délku lopatek, otáčky a Eulerovu práci na kvadratickém poloměru lopatek stupně axiálního turbokompresoru pro případ proudění beze ztrát. Návrh proveďte s ohledem na prostorový charakter proudění. Patní poloměr stupně je 90 mm, průtok stupněm musí být 3 kg·s^-1. Ve stupni požadujeme zvýšení tlaku z 0,1 na 0,12 MPa. Na vstupu je teplota pracovního plynu 20 °C při rychlosti 40 m·s^-1 a měrném objemu 0,84427 m³·kg^-1. Stupeň reakce na kvadratickém poloměru lopatky navrhněte na hodnotu 0,65. Uvažujte, že pracovním plynem je ideální plyn, jehož měrná tepelná kapacita při konstantním tlaku je 1 kJ·kg^-1·K^-1 a jeho Poissonova konstanta má hodnotu 1,4. Stupeň navrhněte pro konstantní Eulerovu práci po výšce lopatky a konstantní měrný průtok. [l≈78,1~mm; N≈10 418 min^-1; V₂≈112 m·s^-1; w_E≈-15 492 J·kg^-1; povolené podklady: skripta Teorie lopatkových strojů]

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.10

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 4: –

Dvoulopatková větrná turbína o průměru 53,3 m a přímými lopatkami je vystavena větru o rychlosti 8,8 m·s^-1. Na poloměru r=8 m působí na lopatku síla 150 N·m^-1 v obvodovém a 600 N·m^-1 v axiálním směru při součiniteli rychloběžnosti 10,1. Vypočítejte hodnoty axiálního a obvodového součinitele větrné turbíny na tomto poloměru. Hustota vzduchu je 1,2 kg·m^-3. Hodnotu klouzacího úhlu považujte za nevýznamnou. Splňují tyto parametry podmínku energetické rovnováhy? [a≈0,1514; a'≈0,1196 (nebo 0,0125); povolené podklady: přednášky]

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.12

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 6: –

O kolik procent klesl výkon parního kotle, jestliže došlo k zasunutí vřetena regulačního ventilu parní turbíny o 15 %. Parní kotel je nastaven na udržení konstantního tlaku a teploty. Tlak páry před ventilem 1,6 MPa při teplotě páry 295 °C. Jmenovitý průtok kotlem je 70,265 t·h^-1. Neuvažujte ztráty v kotli ani v potrubí. Ventil má lineární regulační charakteristiku s počátkem v nule (tj. při uzavření dokonale těsní). K_v100 regulačního ventilu je 800 m³·h^-1. A aktuální naměřená tlaková ztráta ventilu je 150 kPa. [ΔP_K≈10 %; povolené podklady: přednáška Proudění plynů a par tryskou, Rovnice regulačních ventilů, podklad pro vyřešení zap. Úloh 6. a 7, Termodynamická data H₂O – výběr pro vyřešení zápočtových úloh č. 6 a 7]

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.13

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 7: –

O kolik procent klesne vnitřní výkon jednostupňové parní turbíny, jestliže se jeho regulační ventil přivře tak, že tlaková ztráta ve ventilu vzroste na 150 kPa a průtokový součinitel armatury poklesne na 680 m³·h^-1 (odečet z charakteristiky ventilu)? Průtok páry při plně otevřeném ventilu je 70,265 t·h^-1. Tlak páry před ventilem je 1,6 MPa při teplotě 295 °C (tyto parametry jsou ve všech režimech konstantní). Tlak za turbínou je konstantní 1,1 MPa. Postačí výpočet poklesu vnitřního izoentropického výkonu turbíny. Tlakovou ztrátu ventilu při jeho plném otevření neuvažujte. [ΔP_i≈33 %; povolené podklady: přednáška Proudění plynů a par tryskou, Rovnice regulačních ventilů, podklad pro vyřešení zap. Úloh 6. a 7., Termodynamická data H₂O – výběr pro vyřešení zápočtových úloh č. 6 a 7]

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.14

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 8: –

Na obrázku je navržený rychlostní trojúhelník rovnotlakového stupně jednostupňové turbíny. Zkontrolujte zda jsou v pořádku jeho parametry, zejména se zaměřte na stupeň reakce, parametry rychlostního trojúhleníku a tlakový součinitel, respektive hodnotu optimálního entlapického spádu. Zdůvodněte navrhované změny. Disponibilní entalpický spád stupně je 90,22 kJ·kg^-1. [tři parametry jsou zcela nevhodně navrženy; povolené podklady: skripta Teorie lopatkových strojů, přednáška Termodynamika turbín]

Obrázek není v měřítku.

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.15

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 9: –

Stanovte průtok v jednotlivých větvích teplárny se schématem zařízení uvedeným na obrázku – postačí sestavit soustavu rovnic pro řešení hmotnostních a energetických bilancí, vyčíslit parametry těchto rovnic a zapsat je do matice (matice nemusí být nutně pro 8 neznámých ale i pro menší počet, jestliže se vám ve zbylých větvích podaří vypočítat průtok triviálním způsobem). Tepelný výkon ohříváku OH, ve kterém se ohřívá voda z teploty 60 °C na teplotu 90 °C je 3 MW, tlak páry na vstupu do OH je 0,1 MPa při teplotě 120 °C. Tepelný výkon kondenzátoru KON je 4 MW, tlak páry na vstupu do KON je 0,005 MPa, přitom do kondenzátoru vstupuje sytá pára. Podchlazení kondenzátů v OH a KON navrhněte na 5 °C. Teplota a tlak páry před turbínou jsou 500 °C a 5 MPa. Jediné ztráty v tomto okruhu uvažujte při termickém odplynění a činí 2 %. Tlak v napájecí nádrži odpovídá varu vody při 105 °C a požadovaná teplota prohřívací páry NN je 150 °C. Teplota vody z úpravny vody je 20 °C. Při výpočtech zanedbejte zvýšení entalpie v čerpadlech a neuvažujte ztráty v potrubí. Můžete využít nápovědy v podobě entalpií pracovní látky ve vybraných větví či zařízení uvedených na obrázku. [m₍₁₎≈3,1818 kg·s^-1; m₍₂₎≈2,9337 kg·s^-1; m₍₃₎≈0,2481 kg·s^-1; m₍₄₎≈0,0701 kg·s^-1; m₍₅₎≈0,3182 kg·s^-1; m₍₆₎≈0,0636 kg·s^-1; m₍₇₎≈1,2939 kg·s^-1; m₍₈₎≈1,6398 kg·s^-1]

K-kotel; T-turbína; RS-redukční stanice; CH-chladící stanice; NN-napájecí nádrž s termickým odplyněním; OH-ohřívák vody; KON-kondenzátor; Č-čerpadlo; PN-pomocná nádrž kondenzátu; CHUV-úprava vody.

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.16

JMÉNO A PŘÍJMENÍ, DATUM:

– Úloha 10: –

Určete množství chladící vody vstupující do redukčně-chladící stanice. Požadavek na množství páry za stanicí je 70 t·h^-1 o tlaku 0,1 MPa a teplotě 200 °C. Tlak páry před stanicí je 1 MPa a teplota 300 °C. Chladící voda má teplotu 120 °C a tlak 2,8 MPa. Určete také vnitřní výkon a případnou požadovanou vnitřní účinnost parní turbíny, která by tuto redukčeně-chladící stanici mohla nahradit. Při určení entalpie mokré páry pomocí termodynamických tabulek využijte vzorce známé z termomechaniky pro mokrou páru: s_x=s'+x(s"-s'); h_x=h'+x(h"-h'). [m_v≈4,85 t·h^-1; P_i≈3,43 MW; η_i≈0,38]

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.17

Otázky písemné části zkoušky

Nejprve vždy zvažte zda lze odpověďet na otázku vyjádřit graficky (obrázek+popis), pak rovnicí či vzorcem, a až jako poslední možnost zvažujte slovní odpověď. Samozřejmě jsou otázky, kde vyhovuje nejlépe kombinace těchto možností.

– 1: –

Jaký zjednodušující předpoklad zavádíme při konstrukci porovnávací izobary v T-s diagramu reálného plynu (ve vztahu k tepelné kapacitě plynu)?

– 2: –

Popište postup konstrukce izobar v T-s nebo h-s diagramu reálného plynu, jestliže znáte tvar porovnávací izobary.

– 3: –

Jak se bude měnit rychlost nadzvukového proudění: (a) ve zužující se trubici; (b) v rozšiřující se trubici?

– 4: –

Jaké jsou vlastnosti proudění při průchodu přímou rázovou vlnou (tlaky, rychlosti, entropie)?

– 5: –

Zakreslete v h–s diagramu ztrátu vzniklou při průchodu proudění rázovou vlnou.

– 6: –

Definujte normálové složky rychlosti plynu při průchodu šikmou rázovou vlnou. Jaké jsou jejich vlastnosti?

– 7: –

Nakreslete schéma průchodu proudění skrz expanzní vlny (děj popište).

– 8: –

Nakreslete a popište λ-rázovou vlnu. Kde lze očekávat vznik této vlny?

– 9: –

Zakreslete a popište průběh hmotnostního toku plynu zužující se tryskou na tlakovém poměru v diagramu m-ε_s (m je hmotnostní tok plynu tryskou, ε_s je tlakový poměr mezi vstupem a výstupem z trysky).

– 10: –

Bendemanova elipsa – co to je a k čemu ji používáme?

– 11: –

Jaké stavy proudění Lavalovou tryskou mohou nastat při nenávrhových stavech? Co je to podexpandovaná a přeexpandovaná tryska?

– 12: –

Popište expanzi v kanále ve tvaru Lavalovy trysky v h-s diagramu (proudění se ztrátami). Definujte účinnost trysky.

– 13: –

Za jakých předpokladů lze odvodit rovnice pro průtok skupinou stupňů turbín, které vychází z podobnosti proudění tryskami?

– 14: –

Popište vliv nadzvukovém proudění na výstupní úhel rychlosti z lopatkové mříže. (úhel zakreslete)

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.18

– 15: –

Proudění difuzorem se ztrátami v h-s diagramu. Vyznačte ztráty a definujte účinnost difuzoru.

– 16: –

Jaká znáte opatření ke snížení citlivosti na odtržení mezní vrstvy v difuzorech?

– 17: –

Co jsou to ejektory a injektory? Jak fungují? Nakreslete jejich obecné schéma.

– 18: –

Popište princip labyrintové ucpávky.

– 19: –

Popište funkci jednodsedlového ventilu, výhody/nevýhody.

– 20: –

Popište funkci jednodsedlového ventilu s difuzorem, výhody/nevýhody.

– 21: –

Popište funkci dvousedlového ventilu, výhody/nevýhody.

– 22: –

Popište princip využití průtokového součinitele armatury k určení průtoku ventilem.

– 23: –

Popište možnosti zapojení redukčního ventilu z pohledu regulované větve.

– 24: –

Definujte axiální a obvodový součinitel větrné turbíny.

– 25: –

Definujte výkonový a náporový součinitel větrné turbíny.

– 26: –

Popište princip aerodynamického návrhu lopatky větrné turbíny metodou BEM.

– 27: –

Nakreslete a popište bezrozměrovou charakteristiku větrné turbíny.

– 28: –

Popište ztráty větrné turbíny při transformaci kinetické energie větru na práci.

– 29: –

Nakreslete a popište výkonovou charakteristiku větrné elektrárny.

– 30: –

Popište aerodynamickou regulaci větrné turbíny.

– 31: –

Popište regulaci větrné turbíny natáčením lopatek.

– 32: –

Popište regulaci větrné turbíny změnou otáček.

– 33: –

Popište regulaci větrné turbíny bočením.

– 34: –

Popište základní části konstrukce lopatky větrné turbíny.

– 35: –

Na čem závisí výkon větrné elektrárny v dané lokalitě?

– 36: –

Nakreslete závislost množství vyrobené elektřiny a výkonu větrné elektrárny na rychlosti větru. Vyznačte nejvýhodnější umístění optimálního výkonu větrné elektrárny.

– 37: –

Co je to roční využití instalovaného výkonu větrné elektrárny?

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.19

– 38: –

Jaké jsou výhody multirotorové větrné elektrárny?

– 39: –

Popište co lze dělat s větrnou elektrárnou na konci její projektované životnosti?

– 40: –

Popište polytropickou kompresi v h-s diagramu a T-s diagramu.

– 41: –

Popište v h-s diagramu celkovou energetickou bilanci stupně kompresoru pro případ adiabatické nebo polytropické komprese (bilance musí obsahovat profilové ztráty a Eulerovu práci pro střední poloměr, ostatní ztráty a vnitřní práci).

– 42: –

Popište h-s diagram vícestupňové komprese. Definujte součinitel přídavných ztrát.

– 43: –

Popište princip povrchového chlazení turbokompresoru (tzv. vnitřní).

– 44: –

Popište princip mezichlazení turbokompresoru (tzv. vnější). Zakreslete odvedené teplo v T-s diagramu.

– 45: –

Popište princip chlazení komprese vstřikováním kapaliny.

– 46: –

Na čem, z termodynamického hlediska, závisí hranice efektivnosti chlazení komprese?

– 47: –

Nakreslete očekávaný průběh Eulerovy práce po výšce lopatek axiálního stupně kompresoru.

– 48: –

Popište kompresi vlhkého vzduchu. Co se děje s komprimovaným vlhkým vzduchem, když chladne – čemu to může vadit?

– 49: –

Zakreslete schéma hlavních napojení turbokompresoru.

– 50: –

Popište absolutní charakteristiku turbokompresoru. Jaké jsou její nedostatky?

– 51: –

Popište univerzální charakteristiku turbokompresoru. Jaké jsou její výhody/nevýhody?

– 52: –

Popište charakteristiku turbokompresoru s redukovanými parametry. Proč ji používáme?

– 53: –

Způsoby regulace turbokompresorů. Výhody/nevýhody jednotlivých způsobů.

– 54: –

Jaké jsou nejčastější poruchy dmychadel? Co je způsobuje?

– 55: –

Popište polytropickou expanzi v h-s diagramu a T-s diagramu.

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.20

– 56: –

Popište v h-s diagramu celkovou energetickou bilanci stupně tepelné turbíny pro případ adiabatické nebo polytropické expanze (bilance musí obsahovat profilové ztráty a Eulerovu práci pro střední poloměr, ostatní ztráty a vnitřní práci).

– 57: –

Popište h-s diagram vícestupňové expanze. Definujte součinitel zpětného využití ztrát.

– 58: –

Který ze stupňů (rovnotlakový, Curtisův dvouvěncový, přetlakový) dosahuje vyšší optimální hodnoty tepelného spádu na stupeň (předpokládejte stejnou obvodovou rychlost pro všechny stupně)? Seřaďte je od nejvyššího zpracovaného spádu k nejmenšímu. Uveďte výhody/nevýhody jednotlivých typů stupňů.

– 59: –

Popište základní princip návrhu kuželového stupně.

– 60: –

Nakreslete schéma hlavních napojení parní turbíny.

– 61: –

Popište princip regulace parní turbíny klouzavými parametry páry.

– 62: –

Popište princip regulace parní turbíny škrcením. Uveďte výhody/nevýhody a v jakých případech se používá. (nakreslete schéma zapojení a h-s diagram)

– 63: –

Popište princip skupinové regulace parních turbín. Na čem závisí pořadí otvíraní regulačních ventilů? (nakreslete schéma zapojení a h-s diagram)

– 64: –

Proč se používá při skupinové regulaci parních turbín jako regulační stupeň rovnotlakový stupeň?

– 65: –

Nakreslete a popište spotřební charakteristiku parní turbíny s jedním regulovaným odběrem.

– 66: –

Jaký je zásadní rozdíl v požadavcích na zapojení parní turbíny v teplárně oproti elektrárně?

– 67: –

Popište princip zvyšování tepelné účinnosti parního oběhu pomocí regeneračního ohřevu napájecí vody. Nakreslete jednoduchý příklad zapojení a uveďte výhody a nevýhody.

– 68: –

Jaké znáte způsoby ochrany lopatek před vysokými teplotami?

– 69: –

Obecné schéma bloku se spalovací turbínou a jeho účinnost, včetně popisu funkce jednotlivých částí.

– 70: –

Pomocí T-s diagramu popište vliv tlaku za kompresorem na tepelnou účinnost spalovací turbíny. Výhody/nevýhody tohoto řešení.

INFORMACE K PŘEDMĚTU TURBÍNY A TURBOKOMPRESORY (LT1)

strana 2.21

– 71: –

Pomocí T-s diagramu popište vliv komprese s mezichlazením na tepelnou účinnost spalovací turbíny. Schéma zapojení kompresorové části. Výhody/nevýhody tohoto řešení.

– 72: –

Pomocí T-s diagramu popište vliv teploty před turbínou na tepelnou účinnost spalovací turbíny. Výhody/nevýhody tohoto řešení.

– 73: –

Popište princip regenerace tepla u spalovací turbíny. Definujte stupeň regenerace. (nakreslete schéma zařízení)

– 74: –

Popište způsoby regulace spalovacích turbín a jak ovlivňují charakteristiky spalovacích turbín. Jakou charakteristiku má spalovací turbína s konstantními otáčkami? Proveďte porovnání momentové charakteristiky jednohřídelové a dvouhřídelové spalovací turbíny.

– 75: –

Nakreslete schéma zapojení turbodmychadla v součinnosti se spalovacím motorem.