Капельная эрозия

О МЕХАНИЗМЕ КАПЕЛЬНОЙ ЭРОЗИИ [c.278]

Близкий характер разрушений поверхности при капельной эрозии и кавитации послужил основанием гипотезы о ведущей роли кавитационных явлений в ходе эрозионного разрушения лопаток паровых турбин каплями конденсата. Предполагается, что при малых скоростях и больших диаметрах капель преобладает кавитационный механизм разрушения, так как иначе трудно объяснить причины разрушения материалов повторяющимися ударами капель при скоростях 10—20 м/с. При больших скоростях соударения (несколько сот метров в секунду) сила удара капли настолько велика, что повреждение происходит при одном ударе и размер повреждения соизмерим с диаметром ударяющей капли . [c.281]

КАПЕЛЬНАЯ ЭРОЗИЯ РАБОЧИХ ЛОПАТОК [c.455]

Явление капельной эрозии и ее последствия для рабочих лопаток [c.455]

Капельной эрозией называется износ поверхности рабочих лопаток под действием капель жидкости, натекающих на поверхность с большой скоростью. [c.455]

Последствия капельной эрозии весьма значительны. [c.455]

Дополнительным последствием капельной эрозии является снижение экономичности ступени с эродированными рабочими лопатками, происходящее вследствие роста профильных потерь в рабочей решетке из-за увеличения шероховатости, утечки через периферийный зазор и по другим причинам. Особенно сильно на снижение экономичности турбины сказывается эрозионный износ лопаток последней ступени, доля выработки мощности которой в общем балансе мощности турбины максимальна. В табл. 16.3 приведены оценки влияния эрозии на снижение экономичности, выполненные в предположении линейной зависимости износа от времени. [c.456]

Механизм капельной эрозии нельзя считать полностью выясненным. По существующим сегодня представлениям виновником эрозии являются удары капель о поверхность металла, при которых в течение короткого времени (порядка 0,001 мкс) возникает импульс давления, которое в первом приближении можно оценить по формуле [c.456]

Капельная эрозия — это процесс, протекающий во времени. Если некоторую поверхность тщательно отшлифовать и отполировать, а затем подвергнуть бомбардировке одинаковыми каплями диаметра d , имеющими скорость w , то характер поверхности будет непрерывно изменяться. Длительное время никаких изменений замечаться не будет, а затем на поверхности появятся следы наклепа (поверхностного упрочнения) поверхность приобретет как бы пятнистую структуру, похожую на ту, которая возникает на металлической поверхности под многочисленными сравнительно несильными ударами молотка. Затем на поверхности начнут появляться многочисленные трещины увеличивающегося размера и отрыв частиц металла. По современным представлениям этому во многом будет способствовать растекание капли с большой скоростью, после ее удара о поверхность и прилипания. Со временем поверхность приобретает стабильную горную структуру. [c.457]

Основные особенности капельной эрозии материалов [c.458]

Прежде чем переходить к рассмотрению капельной эрозии материалов, кратко остановимся на траектории движения капель в проточной части. Как установлено выше, в результате расширения потока пара, образования пленок и срыва их с сопловых лопаток, образуются капли диаметром от нескольких десятых до нескольких сотен микрон. Образующиеся капли увлекаются потоком пара и выходят из соплового аппарата (рис. 16.33) под углом ttj, примерно таким же, как и частицы пара. Однако скорость капель с будет меньше, чем скорость пара С]. Отношение ф = с /с, называют коэффициентом скольжения. Разные капли будут поступать на рабочие лопатки с разной скоростью и под разными углами. Чем меньше коэффициент скольжения ф [с < с" (см. рис. 16.33)], тем больше [c.458]

Строго говоря, процесс капельной эрозии является не только механическим, но и коррозионным [c.459]

Меры борьбы с капельной эрозией рабочих лопаток [c.461]

Борьба с капельной эрозией начинается на стадии проектирования, при котором осуществляется ряд мероприятий, обеспечивающих снижение эрозии. К их числу относятся [c.461]

Назовите главные факторы, определяющие процесс капельной эрозии. [c.477]

Какими мерами следует бороться с капельной эрозией [c.477]

Кавитация 200 Капельная эрозия [c.535]

Приведенный в предыдущих разделах этой главы анализ исследований кавитационной эрозии и соударений капель воды с твердыми телами позволяет составить представление о механизме эрозионного разрушения при капельном ударе. [c.64]

Эрозионный износ выходных кромок РК большой веерности наблюдался в турбинах раннего выпуска, когда указанные явления не были изучены. Эрозия охватывала лишь нижнюю половину РЛ с максимальным износом на некотором расстоянии от корня. Обширные опыты на модельных установках и на натурном стенде ЛМЗ, а особенно опыты ВТИ—ЛМЗ и др. на действующих турбинах [14, 35, 9 гл. V], вскрыли характер срывных явлений в РК и движения капельных потоков в выходных патрубках и послужили базой для проектирования этой части ЦНД, включающей и устройства для впрыска конденсата, охлаждающего ЦНД. [c.48]

Для групп капель определенного размера указанным выше методом выполняется расчет их разгона в аэродинамическом следе до момента вступления в РК. Найденный вектор скорости капли в момент соударения с поверхностью РЛ служит базой для прогнозирования процесса эрозии. Однако для решения этой задачи необходимо знать не только структуру кромочного потока капель, но такл<е изменение его интенсивности вдоль радиуса под влиянием предшествующих ступеней с различными концентраторами влаги и вторичных потоков капель, образовавшихся после соударения с направляющими и рабочими лопатками. Предшествующее формирование капельных потоков влияет нередко решающим образом на их локальные интенсивности и на процесс эрозии. [c.234]

Методы построения траекторий первичных капельных потоков обеспечивают точность, которая требуется для конструирования ВПТ, но ощущается недостаток знаний для оценки дисперсности влаги при проектировании новых типов турбин. В этом направлении и следует вести дальнейшие исследования, особенно экспериментальные, в условиях, близких к натурным. Недостаточно изучены вторичные потоки, образующиеся при соударении капель с сухой или покрытой пленкой поверхностью лопаток и играющие большую роль в процессах эрозии. Достоверные знания схемы капельных потоков в зоне РК необходимы для проектирования влагоулавливающих устройств, для расчетов по прогнозированию эрозии лопаток и для конструктивных разработок проточной части (выбор осевых зазоров, профилирование РЛ и др.). [c.237]

В итоге крупных исследований двухфазных потоков и процессов эрозии лопаток конструктор при проектировании турбин имеет возможность приближенно рассчитывать траектории и скорости характерных капельных потоков, применять наиболее [c.243]

Основные источники капельной влаги в проточной части турбины, приводящие к эрозии [c.457]

При фиксированных параметрах капельного воздействия , Y и т.д.) эрозионный износ зависит от материала. Поскольку за основу эрозионного износа принят усталостный механизм, то именно предел усталости является той характеристикой материала, которая определяет его сопротивление эрозии. Однако трудность получения этой характеристики для материала, используемого для эрозионных испытаний (необходимо испытать не менее 15 образцов достаточно больших размеров), заставила использовать другую характеристику материала — твердость. Ее легко определить и она косвенно характеризует сопротивление усталости с ростом твердости скорость эрозии существенно падает. [c.461]

Кавитационная эрозия металла 26 Капельный унос примесей паром 115, 127 [c.307]

Эрозия в воде и влажном паре, несущем капельную влагу,— сложный коррозионно-эрозионный процесс. При ударе потока или капелек влаги разрушается оксидная пленка. На внесение заметного вклада коррозионных процессов указывает, в частности, известный факт повышения эрозионной стойкости углеродистых и низколегированных перлитных сталей при увеличении pH. Положительно влияет легирование хромом, который способствует улучшению коррозионной стойкости, в то же время легирование молибденом и ванадием слабо влияет на эрозионную стойкость в воде и влажном паре. [c.277]

Следует отметить, что пробой разрядного промежутка и искровая форма разряда при наличии в разрядном контуре дросселя со сталью не всегда приводят к образованию силового импульсного разряда, вызывающего капельную форму эрозии электродов (рис. IV. 30, л и п, верхняя кривая — ток, нижняя — напряжение). При малых зазорах такие разряды переходят в сплошной процесс, и наличие в цепи разряда емкости, а также ее величина не влияют на ход этого процесса (рис. IV. 30, пир, верхняя кривая — ток, нижняя — напряжение на электродах). Длительность [c.217]

Из прочих общих вопросов следует отметить применение титана для изготовления испарителя, питаемого морской водой, с целью максимального ослабления коррозии и эрозии [Л. 9]. Первый такой испаритель (многоступенчатый, расширительного типа) с трубами из титана (трубные доски и трубы подогревателя концентрата — также титановые) включен в эксплуатацию летом 1965 г. Несмотря на меньшую толщину стенки, даже при повышенных скоростях движения морской воды, титановые трубы обладают значительно большим срокам службы, чем трубы из обычно применяемых материалов. Кроме того, малая толщина стенки способствует протеканию капельной конденсации и, следовательно, улучшению теплопередачи. Места соединения труб с трубной доской уплотнены с помощью сварки в атмосфере инертного газа. [c.67]

Абразивный износ имеет другую природу, чем капельная эрозия. Абразивом служат частицы магнетита Рез О4 неопределенной формы с многочисленными острыми выступами при контакте с ударом по поверхности, по-видимому, происходит процесс скалывания частиц поверхности рабочей лопатки. Процесс абразивного износа на экспериментальных стендах практически не изучен. Имеются косвенные сведения о существовании инкубационного периода, аналогичному тому, который сущест- [c.464]

Droplet erosion — Капельная эрозия. Эрозионный износ, вызванный соударением жидких капель и твердой поверхности. [c.942]

Сопоставление полученных результатов показывает, что при обработке без износа инструмента на релаксационном генераторе с индуктивностью в разрядном контуре импульсы, проходящие через разрядный промежуток, отличаются от импульсов обычного режима тем, что они униполярны их амплитуда не превышает 15 а, а длительность на порядок больше. На одном из электродов всегда образуется пленка, состоящая из углеродистых веществ, обладающих жаростойкими свойствами. Единичный униполярный импульс вызывает образование небольшого количества такой пленки только около одного из действующих электродов. Вероятно, что нефтепродукты, в частности керосин, пиролизуются с выделением твердых частиц только при одном знаке зарядов. При этом, если амплитуда импульса невелика, его фронты пологи, а анод имеет достаточно высокую теплопроводность и температуру плавления, то капельной эрозии не наблюдается. При последующих разрядах действие электродов будет проявляться и на тех участках, где уже имеется некоторое количество жаростойкой пленки, защищающей тело металла в начальный момент времени, т. е. тогда, когда плотность теплового источника весьма велика. При повторяющихся разрядах с достаточно пологими фронтами, длительность которых близка к границе инверсии, а амплитуда лежит около границы эрозии (в данной среде при некоторых соотношениях между этими величинами, начиная с разряда п), количество образующейся и эрозируемой пленки будет находиться в состоянии динамического равновесия. С этого момента процесс обработки будет идти практически без износа инструмента (анода). [c.220]

И К. п. д. установки из-за дополнительных необратимых потерь влажного пара на лопатках. Под воздействием капельной влаги пара происходит эрозия лопаток. Поэтому в установках с высокими начальными параметрами пара применяют промежуточный перегрев пара, что снижает влажность пара в процессе расширения и ведет к повышению к. п.д. установки. Рассмотрим схему установки с промежуточным перегревом пара. (рис. 11.9) и цикл этой установки в Т — 5-диаграмме (рис. 11.10). Из парового котла пар поступает в основной пароперегреватель 2 и далее в турбину высокого давления 4, после расширения в которой пар отводится в дополнительный пароперегреватель 3, где вторично перегревается при давлении р р до температуры Ts. Перегретый пар поступает в турбину низкого давления 5, расширяется в ней до конечного давления р2 и направляется в конденсатор 7. Влажность пара после турбины при наличии дополнительного перегрева его значительно меньше, чем без дополнительного перегрева хд>Х2. Применение промежуточного перегрева пара повышает к. п.д. реальных установок примерно на 4%. Этот выигрыш получают как за счет повышения относительного к. п.д. турбины низкого давления, так и за счет некоторого повышения суммарной работы изо-энтропного расширения на участках цикла 1—7 и 8—9 (см. рис. 11.10) по отношению к изоэнтропной работе расширения на участке 1—2 в силу того, что разность энтальпий процесса 8—9 больше разности энтальпий процесса 7—2, так как изобары в к — 5-диаграммах несколько расходятся слева направо (см. рис. 8.11). [c.172]

Продолжительность импульсов определяет не только температуру, развивающуюся в канале разряда, глубину распространения тепла в электроде, но и величину гидродинамических сил в межэлектрод-ном промежутке, от которых зависит удаление продуктов эрозии из зоны обработки. Импульсы малой длительности (до десятков микросекунд) пригодны для обработки твердых сплавов и других тугоплавких материалов, большой продолжительности (до нескольких тысяч микросекунд) — для обработки стали и вообще материалов со сравнительно небольшой температурой плавления. Применение импульсов большой продолжительности при обработке твердых сплавов нежелательно не только из-за невысокой температуры в канале разряда, но и по той причине, что быстрое охлаждение твердого сплава при прогреве его на значительную глубину может вызвать термические напряжения и образование микротрещин. При большой продолжительности импульсов, когда преобладает не взрывное испарение металла, а происходит перевод ею в капельно-жидкое состояние, ухудшается выброс отходов из зоны обработки и, [c.146]

Автор предлагаемой вниманию читателей книги поставил перед собой задачу, базируясь на многих опубликованных работах по отдельным аспектам проблемы эрозии, дать общую картину современного состояния этого вопроса, В книге рассматриваются особенности эрозионного износа в паровых турбинах, способы защиты лопаток от эроЗии, методы и результаты испытаний эрозионной стойкости разнообразных материалов. Много внимания уделено анализу работ, имеющих отношение к выявлению природы эрозионных разрушений при капельном ударе. Обобщение результатов, полученных Корнфельдом и Суворовым Л. 8], и результатов последующих менее известных работ, в которых рассматривался удар капли по поверхности твердого тела [Л. 9] и др., позволило указать непосредственные связи между эрозией при капельном ударе и кавитационной эрозией, е 0гранич1иваясь общими соображениями об аналогии характера разрушения при кавитации и капельном ударе жидкостей, как поступили авторы многих ранее опубликованных работ. Описан вероятный механизм разрушения твердого тела при капельном ударе. [c.4]

Как видно из изложенного, в основу методики расчета турбин на эрозию Л. И. Дехтярев положил упрощенные представления о капельном ударе. Он не вдается в тонкости механизма эрозиоиного разрушения гари капельном ударе, которые будут рассмотрены в гл. 3. Однако полученная им степенная зависимость разрушающего [c.23]

В последние годы появляются сообщения об опытах применения защиты от эрозии при помощи контртока [Л. 99, 102 и 120], компенсирующего ток, возникающий при кавитации (см. выше 10) или капельном ударе. 6 83 [c.83]

Движение отраженных потоков капель в межвенцовых зазорах и вторичное их попадание на РЛ уже при пониженных скоростях соударения — основная причина крутого радиального подъема этой части влаги по лопатке и отбрасывания ее в периферийную зону. В радиальном зазоре над РК создается мощный капельный поток, из которого образуется пленка на торцевых поверхностях и концах лопаток следующего НА. Эта концентрированная влага представляет собой наибольшую опасность для эрозии лопаток следующего РК. [c.236]

Эрозия выходных кромок В основном устраняется выбором места установки и совершенствованием устройств для подвода охлаждающей воды. Эта задача решается на базе визуальных наблюдений капельных потоков в натурных условиях. Необходимо также принимать меры к ослаблению рекошетирующих от ребер и стенок капельных потоков. Влагу, поступающую с диска и стекающую с прилегающих к корневой области стенок корпуса, следует удалять с помощью сбрасывающих и улавливающих устройств [21]. Имеет также значение профилирование в корневой зоне выходных участков РЛ. [c.243]

Назовите оснсмые источники капельной влаг- п турбине, вызывающие эрозию рабочих лопаток. [c.477]

Кавитация (от лат, сауНаз - пустота) - это образование в капельной жидкости полостей, заполненных паром, газом или их смесью (т.н. кавитационных пузырьков или каверн). Они образуются в тех местах, где давление в жидкости становится ниже некоторого критического. У поверхности металла давление в потоке жидкости возрастает, размеры кавитационных пузырьков сокращаются с большой скоростью и захлопываются, создавая своего рода микрогидравли-ческие удары. Многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению поверхности детали (т.н. кавитационная эрозия), образованию каверн. [c.84]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...