ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Выхлопные патрубки турбомашин из "Техническая газодинамика Издание 2 " Первые две схемы а и б) показывают наиболее простые криволинейные кольцевые диффузоры р2 рх с осевым или диагональным потоком газа. [c.401] Три других патрубка должны обеспечить поворот потока на угол 90° к оси вращения. В схеме патрубка на рис. 7-13,6 применен развитый кольцевой диффузор 7 с диагональным или осевым направлением потока. В таком диффузоре в основном и происходит лреобразава-ние кинетической энергии в потенциальную ловорот потока на угол порядка 90° осуществляется уже при малых скоростях в улитке 2. Выходная часть патрубка (радиальный диффузор) имеет относительно малую длину. [c.401] Другая схема (рис. 7-13,г) обеспечивает восстановление давления после поворота в радиальном диффузоре. В таком патрубке поворот желательно осуществлять в конфузорном потоке или в крайнем случае при постоянной скорости. [c.402] Как видно из сравнения схем в И г, первая схема имеет значительно большие осевые размеры, а вторая — радиальные. [c.402] Третья схема (рис. 7-13,(5) является комбинированной. Здесь выполняются относительно короткие осевой (или диагональный) и радиальный диффузоры. Следовательно, восстановление давления в таком патрубке осуществляется частично до поворота и частично после него. Такая же задача решается в схеме е, выполненной со ступенчатым диагональным диффузором. Эффективность каждой схемы существенно зависит от организации поворота пото ка в улитке (при переходе из осевого в радиальный диффузор). Эта задача решается соответствующим выбором рациональной системы кольцевых поворотных направляющих лолаток и ребер, устанавливаемых на повороте. [c.402] Как указывалось в 5-15, в криволинейньгх каналах возникают вторичные движения жидкости, связанные с неравномерным распределением давлений на повороте. [c.402] В кольцевых криволинейных каналах структура вторичных течений в зависимости от отношений диаметров с121йх может существенно отличаться от обычной для простого поворота. При больших значениях с121с11 опыт подтверждает существование двух вихрей в поперечном сечении кольцевого канала. Если отношение диаметров близко к единице, то в поперечном сечении возникают четыре вихря, расположенных в сечении кольцевого канала (два внутренних и два наружных). [c.402] Имея в виду оказанное выше о влиянии формы сечения канала, можно заключить, что неизбежное переформирование сечения потока в патрубках турбо машин должно быть организовано с учетом дополнительных потерь, Которые могут при этом возникнуть. [c.402] Конструктивно неизбежными в патрубках являются ребра жесткости. Выбор рациональной схемы расположения ребер и их формы, обеспечивающей минимальные потери, составляет важную задачу при конструировании патрубков. [c.402] Особенно сложными конструктивйо являются выхлопные патрубки мощных паровых турбин. Большие объемные расходы. пара в конденсатор при конструктивно ограниченных осевых и радиальных размерах приводят к сложной схеме патрубка с большим -количеством ребер жестко-сти. Пример рационального размещения ребер на Повороте показан на рис. 7-13 и 7-17. [c.403] К числу которых относятся а) коэффициент, оценивающий энергетические потери патрубка б) коэффициент восстановления давления, по казывающий изменение статического давления в) коэффициент неравномерности поля скоростей в выходном сечении. [c.403] Процесс в патрубке удобно рассмотреть в тепловой диаграмме (рис. 7-14). Обозначив через ро и ро2 давления торможения на входе и на. выходе из патрубка, Рх и р2 — статические давления -вэтихже сечениях, находим коэффициент потерь энергии по формуле (7-16). [c.403] Получив после коэффициентов потерь в выходном сечении патрубка, можно найти его среднее значение по уравнению энергии. [c.403] Отсюда следует, что включает кинетическую энергию на выходе из патрубка 2 Нетрудно видеть, что если (Я Яо,), то /72- /71 (выхлопной патрубок не является диффузором) если С С Ь то р р . [c.404] Из формулы (7-19) видно, что для определения величины необходимо измерение статических давлений на входе в патрубок. Такой опыт оказывается трудоемким. Используя 1расходную характеристику Gn=f po ) и таблицу газодина-мических функций, давление pi можно получить расчетным. путем. [c.405] Тре1ья характеристика патрубка позволяет оценить неравномерность поля статических давлений и скоростей в выходном сечении. [c.405] Аналогичная характеристика может быть использована и для кольцевых криволинейных диффузоров. [c.406] Выбор рациональной функции [ (х) можно осуществить, например, путем оценки изменения б при различных эпюрах давления. При этом необходимо учитывать конструктивные особенности проектируемой машины. [c.406] Схемы часто применяемых кольцевых выхлопных патрубков приведены на рис. 7-16. Следует подчеркнуть, что потери в таких диффузорах, как правило, невелики, если указанные геометрические параметры близки к оптимальным. Вариант диффузора 4 (рис. 7-16) с максимальной кривизной образующих дает максимальные потери, а вариант диффузора 2 — минимальные. [c.407] Рис 7-16 Схемы применяемых кольцевых выхлопных патрубков (а) и зависимость коэффициентов потерь от числа Нсх (б). [c.407] Вернуться к основной статье