Лопатки сопловые газовой турбины

Внутренней газовой эрозии подвергаются рабочие и сопловые лопатки стационарных газовых турбин и турбореактивных авиационных двигателей кольца и зеркала цилиндров двигателей внутреннего сгорания различные сопловые устройства камеры сгорания авиационных и ракетных двигателей каналы стволов артиллерийских орудий и другого огнестрельного оружия резиновые уплотнения клапанов пневмосистем. [c.6]

Газотурбинный нагнетатель работает несколько иначе. Отработавшие газы двигателя по трубопроводу 4 (рис. 29, б) поступают через сопловый аппарат 5 к лопаткам 8 газовой турбины и совер- [c.76]

Сопловые лопатки и лопатки ротора газовой турбины изготовлены из хромомолибденовой стали изнутри охлаждаются воздухом. Воздух для этой цели подается с восьмой ступени компрессора. [c.288]

Так, например, эрозии подвержены рабочие и сопловые лопатки стационарных газовых турбин и турбореактивных авиационных двигателей. [c.10]

После открытия соплового клапана 8 продукты сгорания расширяются в канале 6 и затем поступают на рабочие лопатки однодисковой газовой турбины 1. По выходе из газовой турбины 7 разы имеют давление, равное давлению в ресивере, т. е. 6 ата. Такое же давление устанавливается и в камере сгорания. Под влиянием давления воздуха в ресивере воздушный клапан снова открывается, происходит продувка камеры при давлении 6 ата и заполнение её воздухом и топливом для осуществления следующего процесса сгорания. [c.439]

Весь комплекс оборудования газотурбинного агрегата-лопатки турбины, камера сгорания, сопловый аппарат, турбинный диск, выхлопные тракты — работает в тяжелых условиях, характеризующихся наличием ударных и вибрационных нагрузок, коррозионного и эрозионного воздействия газовых струй. [c.208]

Схема простейшей ГТУ со сгоранием топлива при постоянном давлении изображена на рис. 13.1. Компрессор 1, приводимый в движение газовой турбиной 2, подает сжатый воздух в камеру сгорания 5, в которую через форсунку 6 впрыскивается жидкое топливо, подаваемое насосом 7, находящимся на валу турбины. Продукты сгорания расширяются в сопловом аппарате 4 и частично на рабочих лопатках 3 и выбрасываются в атмосферу. При сделанных в начале главы допущениях термодинамический цикл га- [c.162]

Сопловые лопатки газовых турбин заводятся в наружное и внутреннее кольца соплового аппарата. Наружное кольцо крепится к корпусу газовой турбины, внутреннее — к корпусу подшипника. Для обеспечения тепловых расширений в одном из колец лопатки устанавливают с зазором. Силовая связь между корпусом подшип- [c.25]

В связи с увеличением частоты вращения деталей современных машин возникла необходимость в более глубоком изучении усталостной прочности тех узлов, которые воспринимают переменную нагрузку высокой частоты. Например, в газовой турбине, имеющей в сопловом аппарате 50 направляющих лопаток, рабочая лопатка при частоте вращения 12 000 об/мин воспринимает нагрузку с частотой 10 кГц. Переменная нагрузка такой высокой частоты может быть причиной усталостных разрушений лопаток. [c.234]

Охлаждение статора и дисков турбины осуществляется путем сравнительно простых конструктивных решений [Л. 4-1, 2]. Относительно небольшие напряжения в сопловых и направляющих лопатках, как правило, позволяют обеспечить необходимое снижение их температуры путем пропуска через внутренние полости охлаждающего агента. Поэтому решение проблемы увеличения рабочих температур газовых турбин, в основном, сводится к выработке методов охлаждения движущихся лопаток. [c.102]

Окружное и осевое усилия на лопатках рабочего колеса и соплового аппарата ступени газовой турбины могут быть вычислены с помощью тех же соотношений, которые были использованы применительно к ступени компрессора. Так, например, формула погонного окружного усилия, действующего на радиусе г на одну лопатку, для рабочего колеса турбины примет вид [c.186]

Основными элементами газовой турбины являются (рис. 5.22) статор с лопатками соплового аппарата я ротор, состоящий из вращающихся рабочих колес (диски [c.260]

Рис. 5.23. Конструкции лопаток газовой турбины а —полая лопатка соплового аппарата с дефлектором б — рабочая лопатка с удлиненной ножкой с каналами для прохода охлаждающего воздуха в — парные рабочие лопатки турбины, вставленные в один елочный замок в диске

Стационарные направляющие лопатки первой ступени турбины расположены у выхода камеры сгорания и предназначены для того, чтобы ускорить горячий рабочий поток и развернуть его для входа в следующую, роторную часть под соответствующим углом. Через направляющие, или сопловые лопатки первой ступени газы проходят с самой высокой скоростью. Здесь температура газов снижается от температуры газового факела только за счет смешения с воздухом, поступающим от компрессора специально для этого смешения и охлаждения. На следующих ступенях температура рабочего потока понижается только за счет совершения работы. При такой рабочей среде требуется принудительное охлаждение металла сопловых лопаток первой ступени. Сопло турбины высокого давления (см. рис. 2.7) - это сегментная сборка, привинченная к камере сгорания. Конвекция и отражение пламени в сочетании с пленочным охлаждением обеспечивают необходимое ограничение его температуры. [c.58]

Никелевые жаропрочные сплавы широко используются при изготовлении отливок для авиационной, ракетной техники и для других отраслей машиностроения. Из этих сплавов изготовляют лопатки газовых турбин, работающих при 800. .. 1200 °С и более, лопатки сопловых аппаратов, камер сгорания, сопел и корпусов двигателей и другие жаропрочные изделия летательных аппаратов. [c.212]

Назначение. Диски, корпусы, рабочие и сопловые лопатки газовых турбин со сроком службы до 25000 ч, работающие кратковременно при температурах до 850°С и длительно до 800 С. [c.395]

Назначение. Детали паровых и газовых турбин и котельных установок, лопатки и венцы компрессоров и сопловых аппаратов и другие детали, работающие при высоких температурах. Реторты для отжига, части печей и ящики для цементации. [c.567]

Одним из самых интересных и представительных объектов исследования с точки зрения термомеханической нагруженности и вместе с тем самых ответственных элементов газовых турбин являются рабочие и сопловые лопатки. От надежности их работы зависит безаварийность эксплуатации стационарных и нестационарных двигателей [6, 28, 75, 100]. Например, работе лопаток авиационных газотурбинных двигателей свойственны в целом сложные режимы термомеханической нагруженности с характерным чередованием стационарных и нестационарных периодов, при этом влияние нестационарной части оказывается существенной (рис. 1.10).. [c.18]

Литые приварные лопатки ротора и сопла Литые сопловые лопатки РД и ТВД Сопловые венцы турбокомпрессоров и газовых турбин детали нагревательных [c.21]

Элементы сварных деталей газовых турбин Направляющие лопатки соплового аппарата [c.23]

Основными узлами газовых турбин, в которых используются суперсплавы, являются камеры сгорания и переходные узлы, направляющие (сопловые) лопатки, рабочие лопатки, турбинные диски. [c.298]

Назначение. Диски, корпуса, рабочие и сопловые лопатки газовых турбин со сроком службы до 25000 ч при температуре 750—800°. [c.463]

Детали машин и области применения диски, корпусы, рабочие и сопловые лопатки газовых турбин, листовые детали турбин при температуре до 750 °С. [c.178]

Определение геометрических размеров соплового аппарата и рабочего колеса газовой турбины. Расчет длинных лопаток. Теория Уварова. Степень реактивности по высоте лопатки. Построение лопаток соплового аппарата и рабочего колеса. Материал лопаток и их охлаждение. Цикл газовых турбин постоянного давления. Конструктивные примеры газовых турбин. Регулирование газовых турбин. Турбокомпрессоры. Работы Стечкина и Дмитриевского по созданию авиационных турбокомпрессоров. [c.175]

Трещины по пазу замка. Характерными повреждениями лопаток турбины являются трещины по первому пазу елочного замка, а также трещины и разрушение проточной части. Первые происходят при возникновении на лопатках резонансных колебаний. Источником возбуждения их являются импульсы, возникающие при прохождении рабочих лопаток через аэродинамический след лопаток соплового аппарата. Неравномерность температуры газа перед сопловым аппаратом турбины способствует увеличению неравномерности сил газового потока, что также является источником возбуждения колебаний лопаток. [c.100]

Рис. 2.48. Лопатки 4 соплового аппарата газовой турбины включены в силовую схему корпуса двигателя. Через верхние хвостовики они скреплены

Рис. 2.49. Во внутреннем кольце 1 корпуса многоступенчатой газовой турбины смонтирован сопловой аппарат с лабиринтным уплотнением. Лопатки соплового аппарата 3 установлены в корпус лабиринтного уплотнения 5 и скреплены с ним болтами 4. Собранный сопловой аппарат вставлен во внутреннее кольцо корпуса / и закрепляется радиальными штифтами 2, пропущенными в верхние полки лопаток. Такое соединение исключает появление значительных по величине термических напряжений в лопатках соплового аппа-

Рис. 8.37. Перед сопловым аппаратом газовой турбины за каждой трубчатой камерой сгорания существует неравномерное температурное поле. В центре сечения газосборника температура газа наибольшая, а у стенок она ниже на 150—200° С. Кроме того, все температурное поле несколько смещено по отношению к оси симметрии газосборника в сторону вращения ротора. Все это позволяет использовать для сопловых лопаток различные марки жаропрочных материалов. В рассматриваемом случае лопатки / выполняют из более жаропрочного материала. Менее жаропрочный и более дешевый материал применен для лопаток 2.

В высокотемпературных газовых турбинах используют рабочие и сопловые лопатки, охлаждаемые изнутри воздухом. В охлаждаемых лопатках температура и напряжения распределяются по поперечным сечениям неравномерно (ркс. 20 [c.293]

От этого недостатка свободны газотурбинные установки, работающие (ПО замкнутому циклу. В них продукты сгорания твердого топлива поступают не на лопатки турбины, а в специальный теплообменник — газовый отел. В этом котле теплота от продуктов сгорания передается воздуху или какому-либо другому газу, который и подается в сопловой аппарат турбины. Основным недостатком установок последнего типа является громоздкость их газового котла и теплообменников. [c.224]

Компрессор 2, приводимый в движение газовой турбиной I, подает сжатый атмосферный воздух в камеру сгорания 7 через управляемый клгпан 6. Одновременно с воздухом в эту камеру через форсунку (клапан) 5 топливным насосом 3 (компрессором) подается топливо из бака 4. Образовавшаяся смесь воспламеняется в камере сгорания от электрической искры и сгорает при постоянном объеме, поскольку все три клапана в этот момент закрыты. Это приводит к резкому увеличению давления и температуры в камере сгорания. При определеином значении давления открывается сопловой клапаи 8, и продукты сгорания топлива под давлением направляются к сопловому аппарату 9, а затем на лопатки 10 турбины. Рабочее тело совершает полезную работу, которая воспринимается потребителем энергии 11, а затем выбрасывается в атмосферу. Прн этом давление в камере сгорания постепенно падает, и при достижении определенного значения открывается клапан 6 подачи сжатого воздуха. Происхо- [c.87]

Силициды отличаются от карбидов и боридов полупроводниковыми свойствами, окалиностойкостью, они стойки к действию кислот и щелочей Их можно применять при температуре 130U, 1700 С. Дисилицид молибдена (Мо S12) используется в качестве стабильного электронагревателя в печах при температуре 1700 в течение нескольких тысяч часов. Из спеченного M0S12 изготовляют лопатки газовых турбин, сопловые вкладыши двигателей его используют как твердый смазочный материал для подшипников, для защит- [c.138]

Цикл газотурбинной установки. На рис. 1.61 дана принципиальная схема газотурбинной установки (ГТУ). В камеру сгорания 2 поступает сжатый воздух из компрессора I и жидкое топливо из топливного насоса 4. Полученные в камере сгорания продукты сгорания поступают в сопловой аппарат а газовой турбины 3, в котором осуществляется процесс превращения потенциальной (внутренней) энергии продуктов сгорания в кинетическую энергию потока, поступающего на лопатки в диска б турбины. Каждая соседняя пара лопаток образует криволинейный канал, в результате движения по которому энергия газового потока расходуется на вращение диска турбины. Сжигание топлива в камере сгорания может происходить как изобарно, так и изохорно однако в промышленности получили распространение главным образом газовые турбины с изобарным подводом теплоты. [c.90]

Вал<ной областью использования композиционных материалов, как указывалось, являются теплонагруженные детали газотурбинных двигателей для транспортных и энергетических установок. К наиболее теплонагруженным деталям газовых турбин относятся рабочие и сопловые лопатки турбины, так как они принимают на себя удар горячих газов, температура которых часто превышает температуру плавления современных жаропрочных сплавов [141 ]. Наиболее жаропрочные стареющие никелевые сплавы могут работать при температуре только до 1050° С. Для них температура 1100° С составляет 0,8 и является, по-видимому, предельной, тогда как дисперсноупрочненпые композиционные материалы при температуре 1200°С способны длительно и эффективно противостоять значительным нагрузкам [46]. [c.238]

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]

Типичный конструктивный элемент, работающий в условиях сложного термомеханического нагружения, — сопловая лопатка газовой турбины, для режима эксплуатации которой характерно чередование стационарных и нестационарных этапов нагружения [13, 14]. Так, для сопловой лопатки авиадвигателя характерны высокая скорость изменения температур (до 100 °С/с) и достаточно высокий уровень температуры (до 1000 °С), а следовательно, значительные перепады температур (400. .. 500 °С в пределах хорды). При работе лопатки в указанном режиме нагружения в отдельных ее зонах (на передней и задней кромках, в сердцевине) возникают высокие термомеханические напряжения и значительные упругопластичесьме деформации. Чередование стационарных режимов нагружения в цикле эксплуатации агрегата определяет циклический характер упругопластического деформирования и возможность разрушения за ограниченное число циклов. [c.170]

Хромированию можно с успехом подвергать матрнцн для высадки болтов из стали У10, поршневые кольца тракторов, пильные цепи (сталь 85ХФ) моторных пил для резки дерева, кольца прядильных машин из стали 40, бархатные и личные напильники из стали У12, сопловые устройства, лопатки газовых турбин, электроды автомобильных свечей из никеля и др. [c.180]

Потер я в ступени газовой турбины ГТД складываются главным образом из потерь в лопаточных венцах соплового аппарата и рэбогего колеса и потерь с выходной скоростью. Потери в оешетках л паточных венцов при равномерном потоке газа на входе были подробно рассмотрены в подразд. 5.5 и 5.6. В действительности noTOh Hi входе в венец может быть неравномерным (например, при наличии перед турбиной трубчато-кольцевой камеры сгорания), но влияние этой неравномерности на КПД ступени невелико. Дополнительные потери, связанные с наличием вязкостного трения диска и верхнего бандажа (если он установлен), с утечками (перетеканиями) в лабиринтах и т. д., в авиационных турбинах обычно также невелики. Если пренебречь этими дополнительными потерями, то гидравлические и волновые потери в ступени можно принять равными сумме потерь в сопловом аппарате AL и потерь в лопатках рабочего колеса (с учетом влияния радиального зазора) А1л- При этом условии, пренебрегая также влиянием теплообмена и возвратом тепла в ступени, уравнение Бернулли для ступени (5.11) можно записать в виде [c.209]

Среди промышленных кобальтовых сплавов ведущее место занимают литейные сплавы с карбидным упрочнением, применяемые дДя производства литья по выплавляемым моделям у них предел прочности при растяжении и длительная прочность находятся в прямой зависимости от содержания углерода и св5 занной с ним объемной концентрации карбидных выделений. По сравнению с никелевыми кобальтовые сплавы обладают более пологой параметрической зависимостью длительной прочности от температуры (рис. 5.15). Из-за того что в этих сплавах не действует механизм упрочнения когерентными выделениями фаз с упорядоченной кристаллической структурой, их прочность при температурах до 982 °С существенно ниже, чем у никелевых. Но более высокая, чем у у -фазы, стабильность карбидов, особенно карбидов типа М С и МС, обеспечивает им превосходство по прочности при более высоких температурах. Это главная причина, по которой стационарные сопловые лопатки газовых турбин, работающие при более низких напряжениях и более высоких те> -пературах, изготавливают из кобальтовых сплавов. [c.205]

Газовая турбина ГТУ имеет четыре ступени, ротор турбины дисковый. Диски отцентрованы хиртовым зацеплением и стянуты между собой 12 болтами на промежуточном радиусе. Каждая лопатка может быть вынута и заменена без выемки ротора. Лопатки первых трех ступеней охлаждаются воздухом. Часть воздуха после компрессора выводится из КС, охлаждается в теплообменнике с использованием теплоты для подогрева топлива, фильтруется и направляется для охлаждения и уплотнения ротора, охлаждения дисков и рабочих лопаток. Сопловые лопатки первой ступени охлаждаются воздухом после компрессора, отбираемым также из КС. При этом применяется комбинированное пленочное и конвективное охлаждение. [c.252]

РАБОЧАЯ И СОПЛОВАЯ (d) ЛОПАТКИ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ ГТУ СЕРИИ ЗА С ПЛЕНОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ (SIEMENS) [c.563]

Сочетание мощных нестационарных тепловых потоков и больших циклических механических нагрузок характерно для конструктивных элементов газовых турбин [10, 75, 100]. Это в первую очередь относится к деталям проточной части авиационного газотурбинного двигателя (ту рбинные диски, паровые трубы, рабочие и сопловые лопатки турбинной части, элементы форсажной камеры и др.), в котором рабочий тепловой режим по сравнению с агрегатами тепловой энергетики реализуется за сравнительно короткое время (1...2 ч). В связи с этим цикличность процесса термомеханической нагруженности таких элементов становится более существенной. В формировании предельного состояния материала относительная доля повреждений от термоциклических воздействий становится заметной в общем числе повреждений, вызванных другими видами усилий [28, 29, 60]. [c.15]

В настоящее время сплавы на никелевой основе имеют наибольшее значение в качестве жаропрочных материалов,, предназначенных для работы при температурах от 700 до> 1100°С Их используют в газовых турбинах двигате7ей самолетов, кораблей, энергетических установок, при изготовлении деталей ракетно космической техники, в нефтехимическом оборудовании Так, в авиационном газотурбинном двигателе более 70% массы составляют жаропрочные сплавы на никелевой и железоникелевои основах — это диски,, сопловые и рабочие лопатки турбин, камеры сгорания и т п- [c.321]

На рис. П.20 изображена схема одного из типов современных турбин. На валу 9 турбины закреплены неподвижно диски 8, на которых, в свою очередь, закреплены рабочие лопатки 3 и 5. Между дисками расположены диафрагмы 7, закрепленные в корпусе 10 турбины. В корпусе устроены сопла 2, в дифрагмах — сопла 4. Сопла одного ряда образуют в совокупности сопловую решетку. Пар в паровой турбине или газ в газовой турбине поступает из кольцевой камеры 1 в сопла 2. В соплах происходит частичное падение давления, сопровождающееся ростом скорости. С большой скоростью пар или газ поступает в каналы, образованные рабочими лопатками 3, — в рабочую решетку. На рабочих лопатках пар или газ отдает часть кинетической энергии на работу вращения лопаток, вследствие чего скорость пара или газа уменьшается. Из рабочей решетки рабочее тело поступает в сопла 4. Здесь вновь происходит частичное падение давления, а возросшая скорость используется на рабочих лопатках 5. Подобным же образом рабочее тело проходит последующие сопловые и рабочие решетки и уходит в выхлопной патрубок турбины 6. Рабочие лопатки вращают диски и вал турбины. Если вал турбины соединяется с валом электрического генератора, то механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. [c.162]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...