Турбина натурная

Производимые над отдельными элементами на неподвижных установках, вторая — испытания на вращающихся моделях экспериментальных турбин или даже на натурных турбинах. [c.470]

Объектом изучения на статических установках может быть любой элемент проточной части турбины. Возможность полного или частичного переноса на натурную турбину результатов, полученных на статической установке, будет зависеть от особенностей данного элемента и от условий постановки опытов. Сейчас уже широко и достаточно успешно применяется изучение на неподвижных установках работы выхлопных патрубков, диффузоров, рабочих и направляющих лопаток, клапанов и других элементов. [c.470]

В учебных лабораториях невозможно провести натурное исследование циклов паротурбинных установок — циклов тепловых (ТЭС) и атомных (АЭС) электростанций. Физическое моделирование работы ТЭС и АЭС в учебной лаборатории также невозможно, так как не удается создать маленькую турбину для лабораторий, у которой внутренний относительный КПД был бы таким же как у реальных турбин. Поэтому единственным реальным методом исследования циклов ТЭС и АЭС является метод математического моделирования. Кроме того, необходимо помнить, что при математическом моделировании резко расширяется число регулируемых параметров и диапазон их изменений. Например, в натурном эксперименте невозможно исследовать влияние типа турбины или размеров котельного агрегата на параметры установки, математическая модель позволяет это сделать в натурном эксперименте нельзя создавать аварийные ситуации (слишком высокая температура пара перед турбиной или очень большая конечная влажность пара), математическая же модель позволяет просчитать любой (даже не реальный) режим работы.. [c.241]

С целью выяснения возможности осуществлять защиту от коррозии рабочих лопаток энергетических газовых турбин с помощью электронно-лучевого покрытия Со—Сг—А1— проведено комплексное исследование свойств этого покрытия на лабораторных образцах и на натурных лопатках. [c.179]

При натурных испытаниях в каждом конкретном случае, например для материалов паропроводов, турбинных лопаток, штампов горячего деформирования, применяют методику, имитирующую условия работы детали при эксплуатации. Такие исследования, проводя- [c.128]

При моделировании работы таких конструкций, в частности лопаток газовых турбин, ввиду сложности механических и физикохимических процессов трудно использовать рекомендации теории подобия и теории размерностей, поскольку при этом приходится сталкиваться с противоречивыми требованиями. В предыдущей главе отмечалось, что в этом случае следует стремиться к тождественности тензоров напряжений и тензоров деформаций в сходственных зонах геометрически подобных тел. Наиболее надежные результаты можно было бы получить при соблюдении тождественности граничных условий теплообмена и механического нагружения на моделях, изготовленных из реального материала тех же размеров, что и натурная деталь, например лопатка. Другими словами, наиболее надежные данные о несущей способности и долговечности таких деталей, как лопатки газовых турбин, можно получить, если испытывать реальные лопатки в условиях, воспроизводящих реальные спектры силовых и тепловых нагрузок в подвижных средах, имеющих тождественные термодинамические параметры и одинаковый химический состав. Однако это не всегда осуществимо, поскольку для такого моделирования требуются капитальные затраты. [c.187]

Для проведения испытаний образцов и натурных лопаток турбин в условиях высокотемпературного газового потока при установившихся и неустановившихся тепловых режимах, а также в условиях воздействия агрессивных сред созданы газодинамические стенды, оборудованные соответствующими приспособлениями и испытательными камерами, позволяющими в потоке газа, образующегося в специальной камере сгорания, проводить исследования до температур 1700° С при максимальном расходе газа до 1,2 кг/с и напоре до 8 кгс/см . В зависимости от цели испытаний использовались приставки, обеспечивающие необходимые параметры потока. [c.188]

Наиболее полная и достоверная оценка надежности и долговечности конструкций любого типа и, в частности, тех, которые подвержены воздействиям нестационарных температурных полей, мол<ет быть получена ири натурных испытаниях в условиях, приближающихся к эксплуатационным. Такие испытания проводились, например, применительно к турбинным дискам. [c.6]

К решению этой задачи авторы подходили с позиций конструктора, которому было важно знать величину напряжений в конкретной конструкции. Вместе с тем считалось, что исследование необходимо проводить в лабораторных условиях на моделях с имитацией условий работы натурной конструкции, так как испытания натурных турбин или компрессоров сложны и сопряжены с большими расходами. [c.247]

В ступенях низкого давления мощных паровых турбин получается весьма неблагоприятная форма проточной части. Поэтому представляли интерес исследования потока перед направляющим аппаратом и за ним в условиях, близких к натурным. Испытания проводились без рабочего колеса модели № 4 при подготовке потока ступенью модели № 3. Это давало возможность выполнить подробное траверсирование потока за направляющим аппаратом. [c.221]

Данные модельных и натурных исследований входных устройств и отсеков ЦНД дают часто противоречивые оценки показателей их экономичности. Полученные отдельные положительные результаты недостаточно достоверно отражают истинную картину, поскольку в большинстве получены на однопоточных стендах с развитыми цилиндрическими входными участками с отклонениями от точного геометрического подобия моделируемых проточных частей ЦНД. Оценка экономических показателей входных отсеков ЦНД на натурных турбинах возможна лишь по данным тра- [c.92]

Мощные ДРОС — сложные и дорогостоящие элементы турбин. Применение их в энергетических и транспортных установках связано с внесением существенных изменений в традиционные отработанные конструкции агрегата, поэтому созданию натурных образцов и их внедрению в промышленности должны предшествовать всесторонние модельные исследования. [c.107]

Проведение эксперимента на ступенях натурных турбин труднодоступно и целесообразно лишь на последней стадии работ при опытно-промышленной проверке образца. К примеру, ДРОС для ЦНД современной мощной турбины имеет весьма внушительные размеры — периферийный диаметр РК составляет от 2,5 до 3,5 м при мощности ступени до 50 МВт. Естественно, создание и исследование серий вариантов таких образцов экономически нецелесообразно. [c.107]

Вопросы моделирования турбинных ступеней на натурном теле подробно освещены в литературе [53, 91]. Проблемы моделирования на рабочих телах, отличных от натурного, представляют интерес и предмет специального рассмотрения. [c.107]

В связи с необходимостью переноса данных модельных исследований на натурные объекты и сопоставления результатов, полученных на моделях с различными рабочими телами, в данном разделе рассматриваются методы пересчета характеристик турбинных ступеней с одного рабочего тела на другое. [c.136]

Модель ДРОС, предназначенной для ЦНД мощных турбин, в целях приближения к натурным условиям работы необходимо исследовать в отсеке с последующей осевой ступенью. Поскольку ДРОС в ЦНД является первой, то влияние на ее характеристики предшествующих ступеней отсутствует. Испытание модели ДРОС в отсеке преследует, главным образом, цель изучения влияния неравномерности потока рабочего тела на выходе ДРОС на характеристики последующей осевой ступени. Представляет интерес также обратное влияние осевой ступени на радиально-осевую. [c.174]

Но здесь возникает еще один вопрос, который почти всегда упускают. При выводе уравнения энергии не была введена кинетическая энергия турбулентной пульсационной скорости с.. Требуется ли такое уточнение тепловых расчетов турбин Совершенство современных турбомашин доведено до такого состояния, что потери течения стали очень малыми. Вместе с тем измерительная техника, как и методы натурных исследований, столь усовершенствована, что влияющие на указанные потери факторы могут быть получены путем замеров, и потери точно рассчитаны. Следовательно, необходимо уточнять и теорию турбин, по формулам которой выполняются тепловые расчеты. [c.171]

Практический интерес к расчетным методам определяется также сложностью полного моделирования двухфазных потоков из-за большого числа определяющих безразмерных параметров, что затрудняет перенос результатов модельных испытаний на натурную проточную часть. С аналогичными трудностями связаны попытки анализа некоторых важных, физических процессов (меж-фазное трение, тепломассообмен, дробление и коагуляция и т. д.). Решению этих проблем могут способствовать расчетные исследования. Создание надежных методов расчета неодномерных двухфазных течений необходимо для оптимизации решеток и ступеней турбин, работающих в области влажного пара. Принципы оптимизации таких решеток сформулированы выше на основе анализа и обобщения результатов экспериментальных и расчетно-теоретических исследований. [c.125]

Рис. 5.1. Влияние средней -влажности на КПД турбин и отсеков по данным натурных и лабораторных испытаний [143]

Проверка катодной защиты на натурной гидравлической турбине давала положительный эффект только при чистых поверхностях лопасти. Если же поверхности лопастей были повреждены или ранее подвергались эрозионному разрушению, то катодная защита не действовала [Л. 99]. В Л. 120] сообщается о начале работ по катодной защите на паровых турбинах. Однако в этой работе не приведено каких-либо конкретных результатов исследований. Отметим, что вряд ли можно ожг/-дать успешного результата работы над этим способом защиты лопаток паровых турбин от эрозии, так как основную роль в эрозионном разрушении при работе турбины на водяном паре играет механический фактор. [c.84]

Оценка несущей способности корпусов, являющихся одним из наиболее ответственных узлов паровых турбин, и разработка рекомендаций по повышению их надежности требуют знания действительных величин напряжений и температур, возникающих в условиях эксплуатации. Ниже приводятся результаты натурных тензометрических исследований типичных для теплоэнергетики корпусных деталей — корпусов ЦВД, стопорных и регулирующих клапанов, а также барабанов котлов, для которых характерны циклические изменения напряжений в процессе эксплуатации. [c.56]

Одним из основных факторов, влияющих на прочность таких конструкций при малоцикловом нагружении, являются так называемые пусковые напряжения, возникающие в стенках корпусов при режимах пуска турбины (см. 1). Натурные исследования подтверждают вывод расчетного анализа о том, что максимальные напряжения в корпусе ЦВД при пуске турбины возникают на внутренней поверхности в зоне регулирующей ступени. [c.57]

Если полученные при натурных тензометрических исследованиях корпусов ЦВД напряжения являются номинальными, то для определения местных напряжений следует учесть эффекты концентрации. При этом необходимо иметь в виду, что величина коэффициента концентрации существенно зависит от формы кривой распределения напряжений по толщине стенки. Для режимов нагружения турбины типа останова с принудительным расхолаживанием или естественным остыванием характерно плавное распределение напряжений по толщине стенки. Для этого случая по экспериментальным данным [4] теоретический коэффициент концентрации о в галтели расточки на внутренней поверхности корпуса ЦВД оценивается величиной 1,8—2,0. На режимах, сопровождающихся резким изменением температуры тонкого слоя металла внутренней поверхности (тепловой удар), концентрация напряжений практически отсутствует. К таким режимам следует отнести толчок роторов и резкий сброс нагрузки. В меньшей степени градиент напряжений в стенке ЦВД выражен при отключении турбогенератора от сети в этом случае величина схц (учитывая действительное распределение температур по толщине стенки) составляет 1,2—1,3. Указанные величины коэффициентов концентрации были определены поляризационно-оптическим методом. [c.60]

Исследование эрозионной стойкости материалов до последнего времени производилось только экспериментальным путем, причем наиболее надежные данные были получены при исследовании материалов в натурных условиях. Применительно к лопаткам паровых турбин натурные испытания были проведены еще в тридцатых годах i[JT. 42]. Однако организация такого эксперимента весьма затруднительна. Поэтому часто используют лабораторные методы, которые весьма эффективны при определении сравнительной эрозионной стойкости различных ма-Рис. 18, Схема стенда, териалов. Ниже дается краткая / — образцы 2 еопло 3- характеристика лабораторных ме-струя водь, ли пара. иССЛеДОВаНИЙ. [c.24]

В практике для получения необходимых опытных данных о работе турбины проводят натуральные испытания ТНА с пбдачей на турбину натурного газа. При этом характеристики насосов должны быть известны. Этот способ хорош тем, что условия работы турбины при испытании максимально приближены к условиям нормальной эксплуатации. Но возможности получения характеристик в широком диапазоне изменения режимов ограничены пределами регулирования, ресурсом ТНА и сложностью экспериментов. [c.288]

При ПОМОЩИ пульта управления формируется сигнал, влияющий на объект исследования. Для определенности пусть это будет команда на частичное закрытие клапана, регулирующего расход рабочего тела перед турбиной паротурбинной установки. В натурном эксперименте это приведет к уменьшению давления и расусода пара, мощности и удельной работы турбины, увеличению конечной влажности. Вся эта информация передается на соответствующие показывающие и регистрирующие приборы. [c.240]

Метод частичного подкрепления камеры в месте сопряжения t верхним поясом статора описан при рассмотрении -красноярских турбин (см. II.2). Конструкция показсна на рис. III.3, б. При таком способе подкрепления в зоне примыкания звеньев камеры на ширине (0,12—15) удаляют прокладку и устанавливают ребра 5, создающие дополнительную жесткость в соединении. Как показали натурные испытания, пики напряжений при этом уменьшаются вдвое и смещаются к наружной границе подкрепленного пояса. При использо- [c.70]

Результаты исследований напряжений в модельных и натурных статорах показывают, что в литых и сварно-литых высоконапорных спиральных камерах с короткими, относительно широкими и достаточно массивными колоннами пояса статоров деформируются мало, а в статорах средненапорных радиальноосевых турбин деформации поясов в зоне сопряжения с оболочкой значительно уменьшаются в забетонированном состоянии. Напряжения в переходном сечении от колонны к статс ру в незабетонированном состоянии в 2,0—2,5 раза превышают эти же напряжения при незабетонированном статоре. Это подтверждается испытаниями, проведенными на моделях спиральных камер красноярских турбин [4]. Получить подтверждение этих результатов расчетом полностью не удается, хотя существует много различных методов. [c.77]

Натурные методы. Испытания проводятся в условиях эксплуатации или имитируются эксплуатационные условия на лабораторных стендах. Сюда относятся ислытания паропроводов, турбинных лопаток, тепловыделяющих элементов атомных реакторов и т. п. Как и другие натурные испытания, они носят частный характер, трудно обобщаются и результаты их не поддаются переносу на другие условия нагружения. [c.264]

Существующие экспериментальные методики и аналитические методы оценки теплового и напряженного состояний рабочих и сопловых лопаток газовых турбин основаны на рассмотрении, как правило, натурной лопатки или модели, геометрически ей подобной. Весьма сложная геометрическая форма лопатки не позволяет использовать методы точного аналитического решения задач нестационарной теплопроводности и термоупругости. Вследствие этого в настоящее время анализ термонапряженного состояния лопаток газовых турбин проводят на основании термометрирования их при весьма сложных, трудоемких и дорогостоящих экспериментах в натурных условиях либо в условиях, близких к натурным, на специальных стендах с использованием приближенных методик численных расчетов. [c.202]

Челябинским политехническим институтом совместно с Челябинским тракторным заводом было проведено исследование прочности рабочего колеса радиально-осевой турбины турбокомпрессора ТКР-11 при нестационарных тепловых режимах [38, 83] в связи с наблюдавшимися при доводочных испытаниях разрушениями в виде трещин на тонкой части диска (рис. 79). Была замечена также деформация колеса, в частности, коробление его кромки. Исследование включало термо-метрирование колеса при нестационарных тепловых режимах, которое было проведено как при неподвижном (заторможенном), так и при вращающемся (/гщах=45 000 об/мин) роторе анализ напряженного состояния и оценку прочности диска в условиях теплосмен, выполненную на основе теории приспособляемости натурные прочностные испытания колеса при многократных пусках. [c.170]

Между тем, в некоторых конструкциях, испыты вающйх ци лические тепловые воздействия, наблюдается прогрессирующее выпучивание, например, па кессонах шахтных печей (рис. 115), а также на рабочих колесах турбины турбокомпрессора ТКР-И [83] и других объектах. Прогиб кромки диска на участках между лопатками (приводивший иногда даже к задеванию диска за корпус) был обнаружен вначале в условиях зксплуатацйи тур0ины, затем он наблюдался при натурных испытаниях к о-леса (см. рис. 79). При термоусталостных испытаниях диска, проводившихся на специальной установке, были получены данные, которые иллюстрируются рис. 126, 127. [c.225]

Исследования коррозионной усталости металлов проводят с использованием образцов различных геометрических форм, а во многих случаях— моделей или реальных деталей или узлов машин и i аппаратов. Для получения сравнительной оценки влйяния структуры, химического состава металла, агрессивности среды,окружающей температуры, параметров циклического нагружения и других факторов используют обычно образцы диаметром или толщиной 5—12 мм. Влияние масштабного и геометрического факторов изучают на нестандартных образцах диам- тром или толщиной поперечного сечения от 0,1 до 200 мм и более — гладких цилиндрических, призматических, плоских с различным отношением сечения к длине рабочей части, а также с концентраторами напряжений в виде выточек, отверстий, уступов и пр. Оценку влияния прессовых, шпоночных, резьбовых, сварных, клеевых и тому подобных соединений металлов на их сопротивление усталости проводят на моделях таких соединений уменьшенных размеров, реже — на натурных соединениях (элементы судовых ва-лопроводов, бурильной колонны, сосудов высокого давления, лопатки турбин, колеса насосов и вентиляторов, стальные канаты, цепи, глубиннонасосные штанги и др.). [c.22]

Исследование на холодном воздухе моделей ДРОС, предназначенных для работы в паровых турбинах, не позволяет получить полные характеристики исследуемых ступеней. Ряд специфических вопросов, например, влияния режимных параметров, влажности и другие целесообразно решать в опытах на натурном рабочем теле. Такие комплексные исследования модельных ступеней рационально дополняют друг друга и позволяют существенно раширить и углубить программу исследования. [c.112]

Исследованные на стенде ЭРТ-1 ступени являются моделями ДРОС, предлагаемых ЛПИ в качестве разделителей потока для двухпоточных ЦНД мощных паровых турбин. Модели спроектированы и изготовлены с масштабом моделирования 6,25, обусловленным производительностью воздуходувной станции лаборатории турбиностроения. При моделировании учитывалась разница физических свойств рабочего тела натуры и модели. Для натурной ступени использовался перегретый пар k = 1,3), для модельной — холодный воздух (k = 1,4). Поскольку соблюсти одновременно кинематическое и динамическое подобие достаточно сложно, при моделировании полностью соблюдено кинематическое подобие процесса в натуре и модели, а также максимально возможно сохранено геометрическое подобие. При этом числа Маха М(,1, Ми,. получаются как средние между их значениями, соответствующими М = idem и kW = idem. В области дозвуковых скоростей при Мд1 = 0,857 такой выбор числа М модели наиболее полно отвечает динамическому подобию процессов [53]. [c.121]

Основными режимными параметрами, оказываюш,ими влияние на экономичность ступени, являются значения критериев Re и М. Поэтому необходимо иметь представление о раздельном влиянии каждого из критериев на к. п. д., а также знать границы области автомодельности по числу Re, что является крайне важным при переносе данных модельных испытаний на натурные условия. Достоверные данные о влиянии чисел Re и М на потери и границах области автомодельности могут быть получены только экспериментально. Для проведения таких опытов необходимо иметь возможность при сохранении постоянным отношения давлений П,, изменять общий уровень давлений в ступени, так как изменять число Re независимо от скорости течения газа при работе с одним и тем же рабочим телом можно только за счет вязкости, т. е. перехода в другой интервал температур и давлений газа. Подавляющее большинство экспериментальных стендов для исследования радиально-осевых турбин имеет рабочим телом воздух, причем выход рабочего тела из ступени происходит непосредственно в атмосферу и раздельное изменение чисел Re и М осуществить чрезвычайно затруднительно. Эта задача решается применением водяного пара в качестве рабочего тела модельной установки. [c.149]

В зависимости от фактора, характеризующего режим, строится графическая зависимость к. п. д. решетки или ступени, называемая гидродинамической характеристикой решетки или ступени. Все профильные решетки и их комбинации в ступени, используемые для облопатывания турбин и компрессоров, снабжаются характеристиками, полученными в лабораториях и подтвержденными натурными исследованиями соответствующих агрегатов. [c.15]

Предлагаемая читателям книга ориентирована в значительной степени на проблемы двухфазных течений в проточных частях влажнопаровых турбин. Вместе с тем в нее включены также важные задачи, относящиеся к двухфазным потокам в других элементах оборудования ТЭС и АЭС. Книга связана с предшествующей монографией авторов Ч Вместе с тем она посвящена некоторым новым проблемам, имеющим самостоятельное значение. В ней конкретизируются вопросы подобия двухфазных потоков по данным лабораторных и натурных экспериментов, а также на основании расчетных исследований (гл. 1). Излагаются методы экспериментальных исследований двухфазных течений в лабораторных условиях, даны принципиальные схемы влажнопаровых стендов, рассмотрены методы измерения параметров двухфазных потоков, описаны измерительные приборы и устройства (гл. 2). [c.3]

Значительные трудности возникают при необходимости проведения экспериментов с мелкодисперсной структурой. В этом случае необходимо применять специальные увлажнители, так как форсуночная влага в основном — крупнодис-иереная. Для создания мелкодисперсной влцти в качестве последнего увлажнителя могут быть использованы, например, турбинные ступени, в которых срабатываются значительные перепады энтальпий и пар приобретает заданную влажность и натурное> поле дисперсности. [c.34]

I, 2 — натурные турбины фирмы DE с активными ступенями (/— ЦНД 2 — ЦВД) 3 — экспериментальная турбина высокого давления с реактивными стуленями 4, 5 — отс к нз двух ступеней высокого давления фирмы Парсонс (без бандажа и с бандажом) S — натурный ЦНД К-100-90 ЛМ31-, 7 —натурный ЦНД К-300-240 ЛМЗ в—/О — семиступенчатая турбина КТЗ при различных частотах вращения II — турбина высокого давления КТЗ [c.154]

Обобщение результатов опытов, проведенных в экспериментальных и натурных турбинах, подтверждает, что применение специальных ступеней-сепараторов существенно повышает коэффициенты сепарации по сравнению со ступенями обычного исполнения, выполненными с периферийной и внутриканальной сепарацией (в сопловой решетке). Вместе с тем даже ограниченное число опытов свидетельствует, что обогрев и наддув двухфазного пограничного слоя позволяют получить более высокую по сравнению с сепарацией экономичность и надежность влажнопаровых ступеней и турбин. Применение этого способа позволяет снизить дополнительные потери, обусловленные потерей части рабочего тела, повышает эффективность влагоудаления и диспергирование оставшихся в потоке капель. Некоторые опытные данные МЭИ (рис. 5.20) отчетливо показывают перспективность обогрева и наддува сопловых решеток. Можно отметить заметное снижение размеров капель и более равномерное распределение дисперсности по [c.183]

Анализ многочисленных экспериментальных данных показывает заметное влияние различных факторов на скорость эрозионного износа dljdm в зависимости от скорости соударения w. Эти результаты не всегда удается обобщить из-за различий в методиках испытаний. Еще более сложной задачей является перенос опытных результатов на натурные объекты (турбину, парогенератор, арматуру, трубопроводы и др.). Тем не менее, упрощенно принимая степенную зависимость dUdn%=kw , на основании эксперимен- [c.288]

Следует отметить особенности работы последней ступени при малом пропуске пара через нее. Исследованиями, например ВТИ [38], показано, что при работе с малыми объемными расходами пара в корневых сечениях последних ступеней мощных паровых турбин возникает отрыв потока пара, развивающийся с уменьщением нагрузки и с ухудшением вакуума. Это явление исследовано на натурной турбине, у которой в последней ступени d x,ll=2,4. Согласно этим опытам при нагрузке менее 15% номинальной и на холостом ходу в периферийной области направляющих лопаток (///о=0,8 1,0) также наблюдается вихревое течение. При нагрузках N= = (0,08н-0,13)Л/н и на холостом ходу при ухудшенном вакууме до 80—86% был отмечен повышенный уровень динамических иапряжепий на рабочих лопатках последней ступени турбины [91]. [c.12]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...