Определение вязкости смесевого рабочего тела высокотемпературной турбины
7
мента импульса, из выражения (13) можно получить следующее со-
отношение для газовой смеси:
.
i j
A
ij
ij
i
j
y y
f
E
(20)
Формула (19) применима к смесям с любым числом компонентов.
В случае двухкомпонентной смеси выражение (20) примет вид
2
2
1
1 2
2
1,2
1,2
1
2
1 2
2
.
A
y
y y
y
f
E
По всем рассмотренным выше методикам рассчитана вязкость
рабочего тела (смеси) в цилиндрах высокого (ЦВД) и среднего (ЦСД)
давления высокотемпературной турбины при параметрах на входе
в цилиндры
0цвд
850
T
С,
0цвд
13 МПа
p
и
0цсд
850
T
С,
0цсд
P
3,2 МПа
соответственно для различных концентраций СО
2
в водяном
паре. Вязкости чистых компонентов
2
5
H O
4,325 10
Па с,
2
CO
5
3, 762 10
Па с;
молярные массы
2
H O
M 18
г / моль,
2
CO
М
=
44
г/моль.
Результаты расчетов представлены на рисунке. Видно, что модель
Грэхема, методика Уилки и уравнение Хернинга — Зипперера дают
близкие результаты в диапазоне концентрации смеси СО
2
от 0…20 %
(мас.) (разница менее 1,2 %), тогда как при расчете по методу Девидсо-
на значения вязкости смеси на 0…3,5 % ниже.
Вязкость смеси при различной концентрации СО
2
в ЦВД (
а
) и ЦСД (
б
):
1
— метод Грэхэма;
2
— методика Уилки;
3
— уравнение Хернинга — Зипперера;
4
— метод Дэвидсона
Таким образом, при расчетах высокотемпературной турбины, ра-
ботающей на смеси газов Н
2
О и СО
2
, при концентрации СО
2
в рабо-
чем теле 4…8 % (мас.) различия при определении вязкости для всех
рассмотренных методик не превышают 0,5…3 %. При этом метод
Девидсона дает наименьшие значения вязкости. Влияние температу-
