П сопловое

Уменьшением неравномерности потока перед рабочими лопатками. Это в первую очередь достигается тщательными профилированием и отработкой газоподводящих патрубков. Известно, что улиточные подводы обеспечивают более равномерный подвод газа к турбине, чем встречные патрубки. Некоторое выравнивание потока можно получить увеличением зазора между рабочими п сопловыми лопатками. [c.100]

Обычно внутренняя поверхность соплового ввода, формирующего закрученный поток, профилируется по спирали Архимеда с минимальным радиусом, равным минимальному радиусу камеры энергетического разделения. Такова наиболее распространенная конструкция классической разделительной вихревой трз ы с цилиндрической камерой энергоразделения. Раскручивающая крестовина, впервые предложенная А.П. Меркуловым, позволила существенно снизить относительную длину камеры энергоразделения от 20 и более калибров /= /d > 20, до / = 9 при сохранении энергетических и термодинамических характеристик по эффективности процесса. [c.42]

Г, + 0,25А и Г-2+ 0,75А, у которых центры смещены вдоль вертикального радиуса на соответствующие расстояния (рис. 2.18) [116]. Оптимальное соотношение ширины Ь и высоты А прямоугольного канала в выходном сечении 6 А = 2 1. При этом входные кромки тщательно обрабатывают, обеспечивая плавный вход, а носик сопла закругляют с радиусом 0,1 мм. Предположение о том, что форма острой кромки должна сократить интенсивность возмущений на границе между втекающим потоком и остальной массой газа, находящейся в камере энергоразделения [40, 116), противоречит теоретическим взглядам самого автора сопла А.П. Меркулова и других приверженцев гипотезы взаимодействия вихрей. Ее вибрация может служить причиной возникновения начальной турбулентности, приводящей впоследствии к ее генерации во всем объеме камеры энергоразделения. На рис. 2.19 показаны сравнительные характеристики вихревых труб, использующих различные сопловые вводы. Нетрудно заметить, что прямоугольное спиральное сопло А.П. Меркулова дает заметный выигрыш при прочих равных условиях по сравнению с другими типами закручивающих устройств. [c.69]

Рис. 4.10. Зависимость профиля окружной скорости приосевого вихря от степени расширения и относительной площади соплового ввода а 1 — и.= Ъ,1, /1 = 5 2— i= 3я = 4 я,= 4,4, л = 3 4— it,= 5,5, /1 = 2 5- 1г,= и, /1=1 Р = 0,5 МПа F= 0,1 б I - я,= 2,0, / = 5 2- л,= 2,1 л = 4 5-я,= 2,3, п = 3 4- it,= 2,7, л = 2 5-it,= 5,0, л= 1 Л = 0,3 МПа / =0,1 в 1 - it,= 2,8, п = 5 2- л,= 2,9, л = 4 J- it,= 3,2, я = 3 4- п.= 3,9, л = 2 5-it.= 8, я= 1 р =0,4 МПа f,= 0,l г Г = 293 К f =0,02 (/), 0,04 (2), 0,1 (J), 0,б4 (4), 0,08 (ji, 0,1 (б) Р = 0,3 (/, 2, jJ 0,5 (4, J, б) МПа

Большую трудность представляет разработка чертежа с учетом усадки таких ответственных деталей, как рабочие и сопловые турбинные лопатки ГТД, и т.п. Для получения более полного соответствия расчетных и действительных величин усадку по профилю лопаток рассчитывают графически. Теоретический профиль (построенный в декартовой системе, в полярной системе координат и т.д.) по всем заданным сечениям вычерчивают в увеличенном масштабе (10 1, 20 1 или 50 1). [c.143]

В активной турбине со ступенями давления пар расширяется от начального давления до конечного в нескольких последовательно расположенных ступенях. Входная скорость после каждой ступени давления используется в последующей, вследствие чего к. п. д. турбины повышается. На рис. 6.2, в представлена схема этой турбины с тремя ступенями давления. Входящий в сопловый аппарат пар давлением Ро расширяется в нем до некоторого давления pi, вследствие чего начальная скорость пара возрастает от с о до Сь Далее пар поступает на рабочие лопатки 3 первой ступени, где происходит преобразование кинетической энергии потока пара в механическую работу на валу тур- [c.302]

Развитие турбореактивных двигателей потребовало разработки специальных охлаждающих устройств и применения новых жаропрочных сплавов для турбинных лопаток, сопловых аппаратов, дисков турбин, камер сгорания и т.п. В связи с этим в ЦИАМ были детально изучены тепловые потоки в камерах сгорания этих двигателей и спроектированы экономичные системы их воздушного охлаждения. С середины 40-х годов металлургические заводы приступили к изготовлению специальных жаропрочных сплавов на никелевой основе и первой отечественной марки жаропрочной стали ЭИ-383, по показателю длительной прочности (7—12 кг мм при температуре около +800° С) не уступавшей тогда лучшим зарубежным маркам. [c.371]

В настоящее время применение молибдена и его сплавов основывается главным образом на его тугоплавкости и большой прочности, а также на отличных тепловых и электрических характеристиках. Молибден и сплавы на его основе находят применение в качестве материала деталей, работающих в вакууме или других средах, не содержащих кислород, например в среде отходящих пороховых газов соплового аппарата ракетных двигателей, в среде расплавленных щелочных металлов и т. п. [c.78]

Для проектирования турбины с отбором пара должны быть заданы, исходя из условий её работы, следующие характеристики а) параметры пара перед частью высокого давления, в отборе и за турбиной б) экономические расходы пара обеими частями турбины, т. е. такие расходы, при которых за год вырабатывается наибольшее количество киловатт-часов и при которых, следовательно, соответствующая часть турбины должна иметь максимальный к. п. д. экономические расходы пара частью высокого и частью низкого давления могут соответствовать различным режимам в) максимальные расходы пара частями высокого и низкого давления г) максимальная мощность, развиваемая турбиной при конденсационном режиме д) способ регулирования (сопловое или дроссельное). [c.155]

В действительности к. п. д. ступени не определяется только лишь выходными потерями энергии. Он зависит также от потерь в сопловом аппарате, в рабочем колесе и, что особенно существенно для центростремительной ступени, — от соотношения между этими потерями. Поэтому оптимальное значение угла aj не равно в точности 2 —90° в первом случае и 90° во втором. [c.23]

Рассмотрим соотношение потерь энергии в различных элементах ступени, при котором обеспечивается максимум к. п. д. в различных постановках решения задачи оптимизации. При постановке II чрезвычайно малы потери энергии в рабочем колесе (рис. 1.8). Они не превышают 2 % во всем практически используемом диапазоне углов Рг- При постановке III малы потери в сопловом аппарате, а при больших Рз превалирует уменьшение выходной потери энергии. В постановке I максимум к. п. д. достигается посредством оптимального соотношения между потерями в рабочем колесе и выходными потерями энергии. [c.29]

Величина Ртш для всех постановок задачи показана на рис. 1.9. Видно, что для постановки II Ртш < О во всем диапазоне изменения Рз- Это означает, что скорость меньше скорости Wi, т. е. течение в каналах рабочего колеса замедленное. При таких условиях потери энергии в РК могут суш,ественно возрастать, особенно при 2 < 140°, где w /wi <0,5 (см. рис. 1.6). Коэффициент скорости vjj при этом уменьшается, и действительный к. п. д. ступени может быть ниже предполагаемого теоретического уровня. Аналогичная ситуация имеется и при постановке III, где также существенно меньше нуля. При постановке I степень реактивности Ртш всегда положительна. Кроме того, высота сопловых лопаток (см. рис. 1.7), получающаяся в постановке II, значительно меньше, чем в постановке I (при одинаковых диаметрах и расходах) для одной и той же высоты лопатки Ц. Это также может привести к дополнительным (по сравнению с постановкой I) потерям энергии в сопловом аппарате из-за увеличения влияния вторичных явлений. Как известно, изменение потерь в сопловой решетке (в отличие от потерь в рабочем колесе) оказывает сильное влияние на к. п. д. РОС. По этой причине действительный к. п. д. т]ц ступени с параметрами постановки II может еще более уменьшиться по сравнению с теоретическим значением. Полная степень реактивности Рт для постановки II получается положительной за счет составляющей р . к- При = 1 (осевая ступень) Рт. к = О и оптимальная степень реактивности = Рт . может быть меньше нуля. [c.30]

Комплексные исследования ДРОС на водяном паре проведены в МЭИ при переменном давлении за ступенью [30, 31 ]. Это обеспечило возможность независимого изменения чисел Re и М. Число Re определялось по параметрам пара в радиальном зазоре и по действительной скорости на выходе из соплового аппарата. В качестве характерного размера принята хорда направляющих лопаток. Опыты проведены в интервале изменения Пд = 0,42-ь 0,70 и Rej = (0,87 4-1,85) 10 . Экспериментально показано влияние режимных параметров на экономичность ступени (рис. 4.5). В исследованном диапазоне изменения числа Re не обнаружено влияния отношения давлений в ступени на к. п. д. при неизменном числе Re (рис. 4.5, а). При неизменном отношении давлений к. п. д. с ростом числа Re увеличивается. Область автомодельности при увеличении числа Re до 1,85-10 достигнута не была. [c.149]

Теория турбинной или компрессорной ступени должна быть доведена до такой степени разработки, чтобы, исходя из гидродинамических характеристик решеток соплового аппарата и рабочего венца, можно было расчетным путем построить гидродинамическую характеристику ступени. Это нужно для того, чтобы отчетливо представлять, какие именно потери учитываются коэффициентом полезного действия ступени. На этой стадии проектирования лопаточного аппарата работа ступени характеризуется ее внутренним к. п. д. rj,- . Характеристика ступени является [c.15]

Термический к. п. д. ГТУ со сгоранием топлива при р onst растет с увеличением степени повышения давлений р. Однако с ростом р увеличивается и температура газов в конце сгорания топлива Тз, в результате чего быстро разрушаются лопатки турбин и сопловые аппараты, охлаждение которых затруднительно. Чтобы увеличить к. п. д. газотурбинных установок, частично изменили условия их работы. В установках стали применять регенерацию теплоты, многоступенчатое сжатие воздуха в компрессоре, многоступенчатое сгорание и т. п. Это дало значительный эффект и повысило [в уста-> овках степень совершенства превращения теплоты в работу. [c.285]

Улиточный сопловой ввод более качественно готовит поток на входе в цилиндрический отводящий патрубок или осесимметричный канал — камеру энергоразделения вихревой трубы, что обеспечивает больщую начальную равномерность закрученного потока. Его геометрическими характеристиками являются ширина Л и высота а подводящего канала, диаметр d отводящего патрубка или камеры энергоразделения для вихревых труб, длина L патрубка или длина С камеры энергоразделения. Кроме того, для улиточного соплового ввода задается еще один геометрический параметр — наименьшее расстояние между кромкой улиточного канала и поверхностью отводящего канала или камеры энергоразделения. Следуя [18], обозначим его у (рис. 1.1,6). Для У-за-кручивающего устройства геометрический безразмерный комплекс, являющийся аналогом закрутки, определяется выражением п= d(d+а + 2с)/ аЬ) [18, 196]. [c.12]

От других труб она отличается оригинальным конструкторским оформлением как соплового ввода устройства закрутки потока, так и устройства, раскручивающего поток, в виде камеры прямоугольной формы, которой завершается формирование внутреннего контура камеры энергоразделения. Устройство ввода сжатого воздуха в виде интенсивно закрученного потока состоит из двух, имеющих торцевое сопряжение, частей — диффузора и конфузора. Диффузорная часть собственно и выполняет роль соплового ввода, имеющего близкую к спиральному форму. Поперечное сечение сопла выполнено прямоугольной формы с соблюдением рекомендации А.П. Меркулова по соотношению между его длиной и высотой 6 Л = 2 1. Внутренняя поверхность имеет форму усеченного конуса, что позволяет сформировать у выходящего потока осевую составляющую скорости и в некоторой степени снизить количество влаги у относительно теплых масс газа, стекающих по торцевой стенке диафрагмы и подмеши- [c.80]

Основываясь на результатах работы [223], можно предположить, что использование устройств, раскручивающих охлажденный и подогретый составляющие потоки, покидающие вихревые трубы, может повысить эффееты энергоразделения вследствие увеличения степени расширения в вихре. Это предположение получило экспериментальное подтверждение в работах А.П. Меркулова и его учеников, а также в работах В. И. Метенина и других исследователей из различных научных центров как в нащей стране, так и за рубежом [40, 112, 116, 137, 222, 226, 243, 245, 260, 262, 263, 270]. Экспериментально и теоретически подтверждено влияние на качество процесса теплофизических характеристик рабочего тела, в том числе и показателя адиабаты [35—40, 112, 116, 152, 153]. Частично получил опытное подтверждение вывод о пропорциональности абсолютных эффектов охлаждения от температуры газа на входе в сопло-завихритель [112,137]. Однако существенные расхождения теоретических предпосылок с результатами экспериментальных исследований не позволяют сделать вывод о достоверности рассматриваемой физико-математической модели процесса энергоразделения. Прежде всего расхождение заключается в характере распределения термодинамической температуры по поперечным сечениям камеры энергоразделения вихревых труб. В гипотезе рассмотрен плоский вихрь, поэтому объективности ради следует сравнить эпюры температуры для соплового сечения. Согласно [223], распределение полной температуры линейно по сечению, причем значение максимально на поверхности трубы. Эксперименты свидетельствуют о существенном удалении максимума полной температуры от поверхности, причем это отклонение не может быть объяснено лищь неадиабатностью камеры энергоразделения [17, 40, 112, 116, 207, 220, 222, 226, 227-231, 245, 251, 260, 262, 263, 267, 270]. Опыты показывают, что эффективность энергоразделения существенно зависит от геометрии трубы и длины ка- [c.154]

Однако устойчивость будет наблюдается и при политропном распределении с показателем политропы I <п< к, гпе к = С /С,. В этом диапазоне процесс переноса тепла против градиента температуры обусловлен крупномасштабной турбулентностью. Хин-це считает также, что аномальная температура в следе за телами при их обтекании сжимаемыми жидкостями с большим числом Маха [197] может быть объяснена переносом энергии при совершении турбулентными молями квазимикрохолодильных циклов. По мнению Хинце [197], это явление объясняет и физическую сущность эффекта Ранка. К тому же выводу приходят И.И. Гусев и Ф.Д. Кочанов [35], получившие для плоского кругового потока в сопловом сечении политропное распределение параметров [c.165]

Высота соплового ввода h = yfFjln, где п — число каналов соплового ввода. Ширина соплового ввода S= FJnh. Относительную длину вихревой камеры рекомендуется выбирать в пределах 3 < / < 9. Если позволяют условия размещения для достижения возможно больших эффектов в подогрева топливо-воздушной смеси, длину вихревой камеры следует увеличить до 7 < 1 < 9. [c.338]

Следует отметить, что в роторе практически любого типа частота вращения изменяется в достаточно широком диапазоне, а это означает, что создаваемые при этом окружные скорости могут существенно раздичаться. Так, например, для ротора ГТД при небольшой частоте его вращения п значение окружной скорости может быть сопоставимо со значением осевой составляющей скорости истечения из отверстия диафрагмы и течения в камере энергоразделения. В то же время на крейсерских режимах и на максимальных частота вращения ротора такова, что в зависимости от радиуса расположения вихревого энергоразделителя R окружная составляющая скорости U, создаваемая вторичными инерциальными силами, может достигать критической. Очевидно, что характер влияния во многом будет определяться взаимным расположением векторов напряженностей первичного и вторичного инерциальных полей. Исследования, проведенные в работе [212] показали, что у вихревой трубы, для которой вторичное поле инерциальных сил создавалось ее вращением относительно оси, расположенной перпендикулярно к оси симметрии камеры энергоразделения и размещенной в области соплового ввода, с ростом частоты вращения трубы п температурные эффе- [c.379]

Реальный адиабатный процесс истечения в сопловом аппарате турбины протекает с возрастанием энтропии, вследствие чего действительное теплопадение Дйд < Ah (рис. 1.67), а следовательно, термический к. п. д. цикла при необратимом процессе в турбине rijj = AhJ hi — Л 2) будет меньше, чем при обратимом т] = A/i/( i - h 2). Отношение г р к Tip называют внутренним относительным к. п. д. цикла и обозначают его так [c.94]

Дано средний диаметр = 40 см длина лопатки I = 5,3 см ширина лопатки В -= 2,7 см площадь и момент инерции профиля на внутреннем и наружном диаметрах = 2,89 см = 0,5 см = 1,45 см Ун = 0,125 см материал лопатки — ХН65ВМТЮ плотность материала р = 8,45-10"3 кг/см температура лопатки t = 656,4 °С частота вращения п = 285,4 с 1 число сопловых лопаток == 31. [c.283]

Разрушение от знакопеременных термоциклических нагру-, зок — термическая усталость —наблюдается в чистом виде лишь, в тех деталях, которые нагружены незначительной дополнительной механической нагрузкой (двухопорные сопловые лопатки газотурбинных установок, ковши для разлива металла, тормозные элементы колес и т. п.). Повреждающее действие этого вида нагружения в значительно большей мере проявляется в сочетании с внутренним давлением (котлы и трубопроводы энергетического оборудования), центробежными усилиями и вибронагрузками (рабочие лопатки газотурбинных установок), внешними нагрузками (валки прокатных станов) и другими видами усилий. При этом термоциклическое повреждение поверхностных слоев деталей обычно является причиной возникновения первых очагов разрушения, инициирующих дальнейшее развитие трещин от действия статических или циклических усилий. [c.3]

Сталь ЭИ696А ввиду пониженного содержания Ti и В обеспечивает высокую стойкость сварных соединений против растрескивания. Ее широко применяют в качестве свариваемого материала при изготовлении элементов высокопрочных конструкций разнообразного назначения (детали корпуса газовых турбин, камер сгорания, кольца соплового аппарата, задняя опора турбин и т. п.), работающих при температурах от —183 до 750° С. [c.173]

Сплав ЭП99 хорошо работает п виде сварных охлаждаемых сопловых лопаток газотурбинных установок, работающих в условиях большого количества теплосмен и при применении грубого топлива (нефти). Существует литейный вариант этого сплава. [c.201]

Как следует из сравнения данных табл. 4.14 и 4.15, равновесные значения параметров потока N2O4 на выходе из соплового аппарата, вычисленные на основании предложенного нами метода, практически совпадают с соответствующими величинами, определенными на основании h — s-диаграммы. Расчеты кинетических параметров потока выполнены для модельного канала, осевой размер которого равен осевому размеру соплового аппарата (данные четвертого столбца табл. 4.15), п для канала, осевой размер которого вдвое превышает осевой размер соплового аппарата (данные пятого столбца табл. 4.15). Полученные результаты показывают, что отклонение от состояния термохимического равновесия, вызванное недостаточно высокой скоростью реакции (4.1), приводит к росту давления, плотности, содержания N2O4, N0, Oq, а также к снижению температуры, скорости течения, замороженной скорости звука, замороженного числа Маха и содержания NO2. [c.172]

Турбина АП-25-1 в отличие от предшествовавших конструкций ЛМЗ имеет сопловое регулирование в сочетании со ступенями скорости как в цилиндре высокого, так и низкого давления. Это обеспечивает экономическую работу турбины при значительных изменениях электрической и тепловой нагрузки и сокращает габариты турбины. Наилучший к. п. д. турбина имеет при нагрузке 15—2и мгвт и отборе пара 70—100 т/час. [c.199]

На основе имеющихся экспериментальных данных Балье в работе [ 109 ] предлагает строить диаграммы для разных типов турбин в координатах —d . На диаграмму наносятся линии равных к. п. д., отношений Ui/ g, значений угла и других параметров. Для ступеней осевого и радиального типов с полным подводом, осевого с парциальным подводом отдельно строятся разные диаграммы, позволяющие ориентировочно оценить основные параметры ступени, обеспечивающие требуемую экономичность и соответствующую оптимальную конструкцию. Объемный расход Q, использующийся для вычисления -n.g и ds, рассматривается на выходе ступени в сечении II—II (см. рис. 1.1, 6). В первом приближении объемный расход можно определить по изоэнтропным соотношениям. При построении диаграмм учитывается влияние на к. п. д. относительной высоты сопловых лопаток, числа лопаток, радиального зазора, толщины выходных кромок лопаток. [c.19]

П. Проточка верхнего торца диафрагмы 2 по разметочной риске-с проверкой размера а = 3 мм от выходных кромок лопаток и торца йбода 3 с проверкой размера в = 4 мм от проточенной поверхности 2, подрезка галтели 4 и фаски 5. Одновременно с проточкой верхней стороны диафрагмы прорезаются две кольцевые канавки 6 глубиной около 1 мм на расстоянии 5 мм от сопловых каналов. Эти канавки служат в дальнейшем для контроля и пригонки каналов по высоте. [c.145]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...