Лопатки Потери механические

М а р к о в и ч Э. Э. О влиянии бандажа над рабочими лопатками на механические потери от влажности в турбинной ступени. — Известия высших учебных заведений. Энергетика , 1964, № 7, с. 103—104. [c.260]

Кпд ступеней турбины. Потери тепловой энергии в соплах, на лопатках и с выходной абсолютной скоростью в ступени турбины оценивают относительным кпд на лопатках %ц, который представляет собой отношение механической работы L 1 кг пара на лопатках ступени к располагаемому теплоперепаду Ло в ступени, т. е. [c.117]

Колесо радиусом г = 1,0 м в радиальными плоскими лопатками вращается под действием силы давления струи воды, вытекающей из конического насадка d = 100 мм, ф = 0,95) под напором Н = 5 м. (рис. 7.8). Определить частоту вращения колеса и мощность на валу, если приложенный к нему момент М = 40 Н м. Потерями мощности в процессе преобразования" кинетической энергии жидкости в механическую энергию вращающегося колеса пренебречь. [c.94]

Составными являются конструкции, имеющие механические средства крепежа, такие, как заклепки, болты и винты. К подобным конструкциям относятся и обшивка со стрингерами на заклепках, являющаяся элементом фюзеляжа самолета, и составные блоки дизельных двигателей. Примерами цельных или сварных конструкций являются звукопоглощающие оболочки и лопатки турбин. Цельные конструкции обычно имеют высокое начальное демпфирование, при котором коэффициент потерь может достигать значения 0,05. Это значение намного превышает то, которое можно получить в сварных или цельных конструкциях, потому что демпфирование за счет соединений будет минимальным, и измерения дают значение коэффициента конструкционных потерь, сопоставимое с потерями в самом материале, т. е. около 10- . .. 10-5 для стальных или алюминиевых конструкций. Поэтому увеличение коэффициента демпфирования, скажем, в десять раз для сборных конструкций является гораздо более сложной задачей, чем для цельной или сварной конструкции. Различным случаям применения должны соответствовать различные способы обработки материалов и конструктивные приемы, повышающие демпфирующую способность, что зависит от демпфирующих свойств исходной конструкции. [c.40]

Потери от влажности пара. У конденсационных турбин несколько последних ступеней обычно работают влажным паром, содержащим капельки воды, которые под действием центробежной силы отбрасываются к периферии. Капельки воды, поступающие с паром на рабочие лопатки, ударяются о входные кромки и спинки лопаток, создавая тормозящее действие вращению дисков, на преодоление которого затрачивается некоторое количество механической работы турбины. Кроме того, капельки воды вызывают преждевременный износ лопаток в результате эрозии (механического разрушения поверхности). [c.51]

Капля, попадая на входной участок выпуклой поверхности рабочей лопатки с углом р < 90°, сразу же оказывается в поле кориолисовых сил, составляющие от которых по оси х направлены против потока. Начальная же скорость Wxo может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от угла атаки и, следовательно, от коэффициента разгона и степени реактивности (рис. 21 и 22). Кроме того, под влиянием центростремительного ускорения дополнительно появляется проекция силы на ось х, направление которой зависит от знака л . Поэтому некоторые капли будут продолжать движение по потоку, другие же капли могут обратно сбрасываться с колеса. Последние имеют большую абсолютную скорость и при встрече с направляющими лопатками — значительную ударную составляющую. Такие капли вызывают эрозию лопаток. Их повторные отражения от неподвижных и подвижных лопаток повышают механические потери. [c.94]

Разгон капель изменяет место и начальную скорость вступления капли на поверхность рабочей лопатки. Это может существенно повышать величину ее выходной относительной скорости, по сравнению с принятой в приближенных формулах. Соответственно уменьшаются и механические потери. [c.206]

Механические потери от влажности зависят от осевого зазора между направляющими и рабочими лопатками. Для выяснения этой зависимости в БИТМе были исследованы модели ступени активного типа (рис. 70). Испытания проводились на увлажненном воздухе. Степень влажности ув перед ступенью изменялась до 20%. Модель испытывалась при четырех значениях осевого зазора б = 2,5 10 20 и 40 мм. На рис. 71 и 72 представлены результаты [c.207]

Процесс преобразования гидравлической энергии в механическую на лопатках рабочих колес сопровождается потерями [c.50]

Передняя и задняя пары поворотных сопел механически связаны и поворачиваются с помощью пневматических силовых цилиндров, работающих на воздухе, отбираемом от компрессора. В систему поворота сопел входят один дифференциальный и два карданных вала, редуктор и цепная передача. Для организации поворота потока с малыми гидравлическими потерями в горловине каждого патрубка установлены профилированные направляющие лопатки. Управление положением сопел, а следовательно, и направлением вектора тяги производится летчиком. [c.194]

В каналах рабочих лопаток активной ступени абсолютная и относительная скорости падают, что вызвано разными причинами. В то время как абсолютная скорость падает в основном за счет превращения кинетической энергии парового потока в механическую работу, относительная скорость паДает исключительно из-за потерь на лопатках. Потерянная на трение и вихри энергия [c.190]

Внутренние потери в турбине не ограничиваются потерями в сопловых аппаратах, рабочих лопатках и с выходной скоростью. Во время работы возникают, помимо вышеуказанных, следующие потери 1) вентиляционные и на трение торцовых поверхностей рабочего колеса в среде рабочего тела, 2) на утечку, 3) в окружающую среду, 4) механические потери. [c.371]

Применение точного литья целесообразно для изготовления деталей 1) из стали и сплавов трудно поддающихся или н е поддающихся механической обработке (режущий инструмент, нуждающийся только в заточке его режущей кромки на наждачном круге) 2) сложной конфигурации, требующей длительной и сложной механической обработки, большого количества приспособлений и специальных режущих инструментов, с неизбежной потерей ценного металла в виде стружки при обработке (турбинные лопатки, части механизма швейных машин, охотничьих ружей, счетных машин) 3) художественной отливки из черных и цветных сплавов. [c.295]

Потери в действительной турбине разделяются на внутренние, влияющие на изменение параметров пара и в н е ш н и е, не влияющие, на изменение этих параметров. К внутренним относятся потери в клапанах свежего пара, перепускных клапанах, в соплах, на рабочих лопатках, с выходной скоростью, на трение диска в паре и др. К внешним относятся механические потери от преодоления трения в опорных и упорных подшипниках, а также потери от утечки пара через уплотнения вала. [c.104]

Минимальная мощность, потребляемая насосом при полностью закрытой задвижке на нагнетательном трубопроводе, соответствует так называемому холостому ходу насоса, т. е. работе насоса при (3=0. При Q = 0 к. п. д. т]=0, так как полезной работы по перемещению жидкости насос не совершает, а затрачиваемая мощность холостого хода целиком расходуется лишь на преодоление механических потерь от всех видов трения в насосе (трение в подшипниках и уплотнениях вала, трение жидкости, заполняющей корпус насоса о лопатки колеса, и т. п.). [c.54]

С лопаток турбинного колеса рабочая жидкость переходит на лопатки направляющего аппарата. Так как его лопатки неподвижны, то энергия жидкости здесь не затрачивается на производство механической работы. Почти без потерь эта энергия переходит на лопатки насосного колеса. Лопатки направляющего аппарата устроены так, чтобы потеря энергии жидкости на входных кромках лопаток насосного колеса была наименьшей. Так завершает свой путь рабочая жидкость в круге циркуляции гидротрансформатора. [c.115]

Потери тепловой энергии в соплах, лопатках и с выходной абсолютной скоростью в ступени турбины оцениваются относительным коэффициентом полезного действия на лопатках т)о.л, который представляет собой отношение механической работы 1 кг пара на лопатках ступени I к располагаемому теплоперепаду в ст пени hn, т. е. [c.120]

Действительная кинетическая энергия 1 кг пара, которая превращается в механическую работу на активных рабочих лопатках, с учетом потерь на последних, будет [c.31]

При парциальном подводе пара к окружности диска на длине дуги, незанятой соплами, происходит вихревое движение пара через каналы лопаток. Это вихревое движение обуславливает вентиляционную потерю. Вентиляционная потеря складывается в основном из следующих потерь 1) от трения и удара пара о лопатки 2) от вентиляторного действия лопаток 3) от прерывистого поступления пара на лопатки парциального колеса и т. д. На преодоление указанных вредных сопротивлений требуется затрата механической работы. Затрата механической работы вызывает эквивалентное повышение теплосодержания пара. [c.37]

Относительный к. п. д. ступени на лопатках турбины учитывает потери в соплах, лопатках, и выходные потери. Этот коэффициент показывает величину доли тепла, превращенного в механическую работу на лопатках ступени турбины из всего располагаемого теплопадения [c.444]

Таким образом, высокий к. п. д. получается при выполнении таких мероприятий, как лучшая обработка лопаток рабочего колеса и направляющего аппарата, лучшее обеспечение безударного движения жидкости, что в определенной степени имеет место при проектировании рабочих колес с лопатками, загнутыми назад. Общий к. п. д. насоса может быть расчленен на ряд отдельных к. п. д., как то объемный, гидравлический, механический и т. д. Вследствие трудности точного учета аналитическим путем отдельных потерь [c.17]

Для снижения этих потерь за рабочими лопатками устанавливают неподвижные поворотные лопатки, с помощью которых выходящий из рабочих лопаток поток поворачивается и направляется под необходимым углом во второй ряд рабочих лопаток. Во втором ряду рабочих лопаток часть кинетической энергии с выходной скоростью потока, покидающего первый ряд рабочих лопаток, преобразуется в механическую энергию вращения ротора. Так получают ступень, в которой при одном ряде сопловых лопаток дополнительно устанавливают два ряда вращающихся [c.44]

Виды потерь в турбинах. По месту возникновения в турбине потери подразделяются на потери в сопловом аппарате, на лопатках рабочего колеса, с выходной скоростью, на вентиляцию, на трение диска, выталкивание и утечки газа и механические потери. [c.219]

При вращении насосного колеса жидкость, находящаяся в круге циркуляции, перемещается под действием центробежной силы от центра колеса к периферии, благодаря чему в потоке накапливается кинетическая энергия. Пройдя по каналам между лопатками, жидкость выбрасывается из насосного колеса, перемещается в осевом направлении, попадает на лопатки турбинного колеса и давит на них, заставляя колесо вращаться в сторону вращения насосного колеса. По мере перемещения по лопаткам турбины кинетическая энергия потока жидкости убывает, превращаясь в механическую энергию ведомого вала и частично в потери. [c.395]

Мощность турбины, передаваемая на вал, т. е. эффективная мощность турбины определяется разностью окружной мощности и суммарной мощности потерь ступени. Так как механический КПД турбины ТНА можно принять равным единице, то положим, что эффективная и внутренняя мощность тождественны. Для осевой турбины, имеющей лопатки с бандажом, [c.265]

Потери механической энергии потока от трения диска переходят в теплоту, которая подводится к потоку в камере за ступенью, повышая энтальпию пара. Аналогично потери от парцнальности и от влажности пара также переходят в теплоту, которая передается потоку при пониженном давлении. Механизм повышения энтальпии пара за ступенью за счет утечек пара связан со смешением потока протечки с основным потоком, проходящим через лопатки ступени. Энтальпия пара утечек за ступенью равна энтальпии пара основного потока перед ступенью, так как процесс в уплотнениях аналогичен процессу дросселирования. Поэтому в результате смешения протечки с основным потоком за ступенью энтальпия пара за ступенью увеличивается на А Ну. Таким образом, теплота потерь АН , АН , А Ну, АН сообщается потоку пара за ступенью, повышая его энтальпию. Значения АН, , АН , АНу, АН при построении процесса расширения пара в ступени откладываются в Л, -диаграмме на изобаре Р2 (рис. 3.31). Для промежуточной ступени, когда используется энергия выходной скорости в последующей ступени, потери энергии с выходной скоростью [c.102]

В турбине Лаваля при снижении частоты вращения вала при j = = onst растет абсолютная скорость выхода пара с рабочих лопаток с2 И, как следствие этого, к. п. д. турбины быстро падает. Для уменьшения выходных потерь со скоростью С2 и понижения частоты вращения вала Кертис предложил турбину с двумя ступенями скорости. На рис. 6.2,6 представлены схема этой турбины и графики изменения абсолютной скорости и давления пара в проточной части турбины. Пар с начальными параметрами ро и То расширяется до конечного давления pi в соплах 2, а на рабочих лопатках 3 и 3 происходит преобразование кинетической энергии движущегося потока в механическую работу на валу 5 турбины. Закрепленные на диске 4 турбины два ряда рабочих лопаток 3 и 3 разделены неподвижными направляющими лопатками 2, которые крепятся к корпусу I турбины. В первом ряду рабочих лопаток 3 скорость потока падает от i до j, после чего пар поступает на неподвижные лопатки 2, где происходит лишь изменение направления его движения, однако вследствие трения пара о стенки канала скорость парового потока падает от с2 до с. Со скоростью с пар поступает на второй ряд рабочих лопаток 3 и снова повторяется идентичный процесс. Поскольку преобразование кинетической энергии в механическую работу на валу турбины Кертиса происходит в двух рядах рабочих лопаток, максимальное значение г ол получается при меньших отношениях k/ j, чем у одноступенчатой турбины. А это значит, что частота вращения вала турбины (колеса) Кертиса может быть снижена по сравнению с одноступенчатой турбиной. Анализ треугольников скоростей показывает, что оптимальный к. п. д. турбины Кертиса достигается при входной скорости пара t i вдвое большей, чем у одноступенчатой турбины. Это означает, что в турбине с двумя ступенями скорости может быть использовано большее теплопадение /loi, чем в одноступенчатой. [c.302]

Вследствие потерь на трение и завихрение при протекании лара между неподвижными лопатками скорость его снижается от значения С2 до с (см. график в верхйей части рис. 31-1,б). Затем пар поступает на второй ряд рабочих лопаток 3, где скорость его снижается до выходной с. Таким образом, преобразование кинетической энергии струи пара в механическую работу на валу происходит в двух рядах лопаток. Поэтому у турбины со ступенями скорости максимальный внутренний к. п. д. получается при меньших значениях х, а следовательно, число, оборотов вала может быть снижено по сравнению с турбиной без ступеней скорости. [c.341]

По условиям жаропрочности материалов в настоящее время в судовых ГТД с неохлаждаемьши лопатками начальную температуру газа применяют — 800 °С. Экономичность ГТД простого цикла при этом с учетом гидравлических и механических потерь, а также отбора воздуха на охлаждение элементов двигателя составляет 24—25 %. Одним из способов повышения КПД ГТД наряду с повышением начальной температуры газа является усложнение цикла. [c.187]

В газоохлаждаемых реакторах в зависимости от количества воды и пара, попадающего в активную зону, может произойти опасное изменение реактивности и недопустимое повышение мощности, а также увеличение давления в контуре. Кроме того, попадание продуктов взаимодействия пароводяной смеси с материалами контура в активную зону может привести к потере работоспособности отдельных конструкционных элементов и нарушению теплоотвода в активной зоне. Вода и пар, попадая в контур, нарушают целостность и теплофизические и механические характеристики теплоизоляции. Например, после попадания воды в первый контур АЭС Форт-Сент-Врейн [20] потребовалась остановка станции более чем на 6 мес для ликвидации последствий аварии. В этих установках истечение большого количества воды из ПГ может вызвать поломку рабочего колеса газодувки при непосредственном попадании воды на лопатки колеса или при резком увеличении плотности перекачиваемой среды. Таким образом, для безаварийной работы ПГ газоохлаждаемых реакторов также является важным обеспечение ПГ быстродействующими дистанционными системами обнаружения течей и локализации их быстродействующей отсечной арматурой по воде—пару, срабатывающей по сигналу индикаторов течей. [c.37]

Степень неоднородности напряженного состояния образца при сжатии будет затухать от концов образца к середине и будет тем меньше в средней части, чем длиннее и тоньше рабочая часть образца. В работе [56] исследовано влияние соотношения геометрических размеров ширины, высоты и толщины призматических образцов на показатели прочности при сжатии образцов, вырезанных из пластин толщиной 10 и 15 мм. Показано, что предел прочности лри сжатии практически не зависит от этих соотношений. Однако при испытании на сжатие образцов в форме двусторонней и двуплоскостной лопатки пределы прочности получились на 13—50% выше результатов испытаний призматических образцов. Таким образом, наиболее оптимальными по форме при совместных ультразвуковых и механических испытаниях являются образцы с удлиненной призматической рабочей частью, однако излишнее удлинение образца может привести при незначительном внецентренном приложении сжимающей нагрузки к повышенным напряжениям изгиба, которые вызовут разрушение образца в силу потери устойчивости. [c.129]

Основным фактором, определяюшим эффективность передачи воде тепловой энергии и последующего ее превращения в механическую энергию, является чистота контактирующих с водой и паром поверхностей металла во-первых, труб парогенератора и, во-вторых, лопаточного аппарата турбины. В первом случае наличие посторонних наслоений на поверхности металла приводит к ухудшению теплопередачи и вызывает перерасход сжигаемого в парогенераторе топлива. Кроме того, снижение теплопередачи может привести, если учитывать высокую температуру в топке (более 1000 °С), к пережогу металла и выходу из строя отдельных участков труб вплоть до аварийного останова парогенератора. Во втором случае образование даже весьма незначительных отложений посторонних веществ на поверхности лопаток турбины приводит к увеличению сопротивления и соответственно повышению давления, которое для современных мощных турбогенераторов неизбежно приводит к ощутимым потерям электрической энергии. Более значительные и неравномерные отложения на лопатках турбины, если учитывать высокие скорости вращения ротора, могут вызвать повреждение отдельных лопаток вплоть до аварийного останова блока турбина — генератор. [c.32]

Для использования в двухтактных двигателях гораздо больше подходит ротативный нагнетатель коловратного типа (фиг. 33), хотя и ему свойственны некоторые органические недостатки, которые, в противоположность роторно-шестеренчатому нагнетателю, наиболее сильно сказываются при высоких числах оборотов ротора. К этим недостаткам в первую очередь следует отнести сильное снижение механического к. п. д. с увеличением числа оборотов ротора. Это объясняется тем, что мощность, затрачиваемая на создание ускорений лопаток, практически не может быть вновь использована, так как под действием возникающей при этом силы лопатки прижимаются к стенкам корпуса и затраченная на создание ускорения энергия, превращаясь в энергию трения, бесполезно пропадает. Вследствие наличия относительного движения ротора и лопаток возникают силы Корио-лиса, которые нагружают лопатки и их направляющие. Для снижения потерь необходимо стремиться к возможному уменьшению эксцентрицитета ротора, к уменьшению диаметра корпуса, облегчению лопаток и к возможному улучшению смазки. [c.441]

Несмотря на свою незначительную по сравнению с характерными внешними размерами потока толщину (как далее будет показано, толщииа ламинарного пограничного слоя обратно пропорциональна корню квадратному из рейнольдсова ччсла потока), пограничный слой играет основную роль в процессах динамического (сопротивление, подъемная сила и термодинамического (тепло- и массообмен) взаимодействия потока реальной жидкости илн газа с омываемым ими твердым тело.м. Так, например, диссипация механической энергии в пограничном слоена лопатках турбомашин является главной причиной вредных потерь энергии в турбинном агрегате, снижающих его коэффициент полезного действия. [c.556]

К внутренним относятся потери в клапанах св ежего пара, перепускных клапанах, в соплах, на ]забочих лопатках, с выходной скоростью, на трение диска в паре и др. К внешним потерям относятся механические потер1И от преодоления трения в опорных и упорных подшипниках, а также потери от утечки пара через концевые лабиринтовые уплотнения. Потери тепла в паровой турбине учитываются ее коэффициентом полезного действия. Различают следующие коэффициенты полезного действия турбоагрегата. [c.126]

Для того чтобы при увеличении теплопадения в ступени не увеличивать долю потерь с тлходной скоростью, необходимо, как это следует на фиг. 5-2,6, пропорционально С] увеличивать окружную скорость и (сохранять подобие треугольников скоростей при больших и малых значениях с,). Однако возможность увеличения окружной скорости ограничена допустимыми механическими напряжениями в лиске и лопатках, что препятствует увеличению используемого в ступени теплопадения (по[5ын1ению скорости С)). [c.295]

Мощность турбин ы. В паровых турбинах различают внутреннюю (индикаторную) мощность Nразвиваем ю лопатками турбины, и эффективную Nснимаемую с вала турбины. Если внутреннюю мощность сравнить с мощностью Л , развиваемой идеальной турбиной, работагс-щен без потерь, то всегда < Л о на величину внутренних потерь. В то же время эффег тивная мощность всегда меньше внутренней на величину мощности Л , затраченной ка механические потери Ng = Ni — iV . [c.229]

Процессы расширения в турбинной ступени в /г, -диаграмме при изотропном АВС) и реальном АОР) его течениях показаны на рис. 15. Согласно уравнению энергии разность энтальпий на входе и выходе из ступени турбины по з атор-моженным параметрам Яо—Яг соответствует теплоте, преобразованной в механическую энергию I на рабочих лопатках. В результате потерь в сопловой решетке располагаемый теплоперепад в рабочей решетке Нор = кп—Ье — Нх—/1г в реальном процессе ОЕ больше ее располагаемого теплоперепада Я ор= = /1ь—/1спрн теоретическом процессе ВС в сопловой решетке (Яор> >Я ор) вследствие возврата теплоты. При этом потери энергии в предыдущей сопловой решетке повышают температуру пара на входе в следующую рабочую решетку Однако разница между Яор и Я ор обычно настолько мала, что с достаточной точностью можно принять Яор Я ор- [c.34]

Для того чтобы при заданном значении окружной скорости перерабатывать большие теплопере-пады, необходимо уменьшать значение м/сф, при котором работает ступень, т.е. увеличивать скорость Сф. При этом в обычной ступени, называемой ниже одновенечной, будут иметь место большие потери энергии с выходной скоростью С2, как это следует из рис. 2.15. Чтобы уменьшить эти потери, за рабочими лопатками ступени, работающей при малых м/Сф, устанавливают направляющие лопатки, с помощью которых выходящий из рабочих лопаток поток поворачивается и направляется под необходимым углом во второй ряд. Во втором ряду рабочих лопаток производится дополнительное преобразование части кинетической энергии выходной скорости потока, поступающего из первого ряда рабочих лопаток, в механическую энергию вращения ротора. Таким образом получают разновидность ступени, в которой при одном ряде сопловых лопаток устанавливаются два ряда рабочих лопаток и один ряд направляющих неподвижных лопаток. Такая ступень называется двухвенечной (рис. 2.17). В направляющих лопатках ступени поток, в отличие от сопловых лопаток, претерпевает только изменение направления без сколько-нибудь значительного ускорения, т.е. в них не срабатывается существенного теплоперепада. Поэтому профиль направляющих лопаток сходен с профилем рабочих лопаток. Очевидно, направляющие лопатки должны быть выполнены таким образом, чтобы направление их входных кромок соответствовало направлению вектора выходной скорости. [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...