Лопатки Пульсация

Направляющие лопатки, устанавливаемые в корпусе аппарата за входом, не улучшили условий течения. Коэффициент неравномерности при этом получился даже несколько большим (Мк = 1,40), а пульсации потока и изменение распределения скоростей во времени сохранились. Применение за направляющими лопатками одной и особенно двух перфорированных решеток или одной уголковой решетки привело практически к полному выравниванию скоростей по трубным электродам (Мк= 1,11 1,03 и 1,08 соответственно) и устранению неустойчивости потока. [c.253]

После входа установлены криволинейные направляющие лопатки 1 (значительная пульсация потока, поле скоростей меняется во времени) 1,40 2,31 [c.254]

Возвращаясь к вопросу о переходе через зону насыщения в решетках, заметим, что в связи с флуктуационным механизмом этого процесса возникают значительные колебания температуры поверхности лопаток во времени. Кроме того, резко увеличивается неравномерность распределения температуры по обводу профиля, так как часть поверхности лопатки находится в перегретом паре, а часть —во влажном. Последнее означает, что на участках, где пар перегрет, температура поверхности близка к температуре торможения, а там, где образовалась пленка, температура близка к термодинамической. Следовательно, переход через состояние насыщения сопровождается пульсациями и неравномерным пространственным распределением температур по поверхности лопаток. При этом колебания температур в зависимости от начальных параметров пара, перепада давлений (числа Маха) и углов входа потока могут быть довольно значительными, что неизбежно приводит к температурной усталости материала лопаток. [c.96]

Резкие изменения температурного поля поверхности лопаток при переходе через зону Вильсона объясняются образованием пленок и насыщением парового пограничного слоя каплями. Хорошо известно, что теплопроводность конденсата существенно выше, чем пара. Пленки и капли поглощают теплоту трения, выделяющуюся в парокапельном пограничном слое, а также теплоту парообразования и выводят ее в тело лопатки. При этом температура стенки приближается к термодинамической температуре ядра течения. Следует еще раз подчеркнуть, что процесс перехода через зону Вильсона является флуктуационным и сопровождается пульсацией полных и статических давлений, а также температур, что и подтверждено настоящими экспериментами. При этом температура внешней поверхности лопаток может колебаться в пределах от температуры торможения до термодинамической температуры, причем в наиболее неблагоприятных условиях по температурной усталости оказываются выходные кромки лопаток. [c.97]

Анализируя амплитудно-частотные характеристики на рис. 3.17, следует иметь в виду, что приемное отверстие малоинерционного датчика статического давления было размещено на плоских (торцевых) стенках канала и при этом, естественно, фиксировались пульсации давлений, возникающие в угловых зонах между плоскими стенками и лопатками, а также вблизи плоских стенок. Здесь возникает сложное пространственное движение в пограничных слоях, перетекающих в направлении к спинке профиля, обтекающих угловые зоны и взаимодействующих с концевыми вихрями, которые, как известно, вызывают интенсивное [c.100]

Вынужденные колебания могут вызваться и пульсациями потока, возникающими в результате срыва вихрей при обтекании элементов конструкции проточной части. В возбуждении вынужденных колебаний компрессорных рабочих колес важное место занимает вращающийся срыв потока на рабочих лопатках, Он возникает в виде одной или нескольких вращающихся относительно рабочего колеса срывных зон. Образование вращающегося срыва не связано с колебательными свойствами собственно рабочего колеса, а обусловлено режимом обтекания его. В газотурбинных двигателях пульсацию потока способна также генерировать неустойчивость работы камеры сгорания и т. д. [c.138]

Для проверки роли взаимодействия сечений на формирование импульсов в межлопаточном канале был поставлен следующий опыт. Исследуемая лопатка разделялась по высоте на три участка специальными перегородками, ограничивающими взаимодействие между сечениями. Опыт подтвердил, что существует сдвиг по фазе между пульсациями в различных отсеках и практически отсутствует запаздывание пульсаций для лопатки без перегородок. Интегральный фазовый сдвиг соответствует фазовому сдвигу в периферийном отсеке, что может быть объяснено большими амплитудами пульсаций именно в этих сечениях. Как показывают специальные измерения, фаза импульса может резко [c.247]

Таким образом, при большой неравномерности потока потери энергии в решетке могут в два и более раза превзойти потери при стационарном обтекании профилей. Это объясняется главным образом потерями от ударного эффекта (углы атаки в следе), от непрерывных пульсаций, а также от высоких турбулентных напряжений в потоке и от местных срывов потока при пересечении лопатками следа. Все эти потери растут с повышением неравномерности потока. [c.248]

По кривой, представленной на фиг. И, выбирают число лопаток Zi. В турбинном колесе обычно принимают на две лопатки больше или меньше с целью уменьшения пульсаций потока. [c.36]

Специальный вид отрыва неустановившегося ламинарного потока от движущейся стенки, который может возникать на лопатках компрессоров, был исследован авторами работ [12, 13] на примере двумерного вращающегося цилиндра диаметром 10 см (максимальное число оборотов 2000 об/мин). Цилиндр помещен в свободный поток, скорость которого менее 9 м/с. Чтобы имитировать характер изменения давления, соответствующий обтеканию крылового профиля, вращающийся цилиндр был экранирован. Важным в данном случае свойством срыва потока является присутствие неустановившегося пограничного слоя, в котором точка отрыва движется относительно стенки. Определенная нестационарность существует в пограничном слое во всех угловых положениях с отрицательным Г/м , где Г — составляющая скорости, перпендикулярная к направлению и причем направление к поверхности цилиндра принимается отрицательным. Эта нестационарность постепенно возрастает с увеличением угла, но ни в одном угловом положении не существует заметного скачка в величине пульсации скорости. Такой скачок мог бы указывать на отрыв потока. Отрыв неустановившегося потока такого типа отличается от отрыва установившегося потока, [c.223]

Сущность метода состоит в том, что пульсирующий воздушный поток подводится к консольно укрепленной лопатке [42, 43]. Лопатка крепится за хвостовик к массивному основанию. Пульсация воздушного потока создается прерыванием (затенением) струи, имеющей постоянную скорость, с частотой, равной частоте одной из форм собственных колебаний лопатки. Возникающие резонансные колебания лопатки усиливаются до необходимой амплитуды. Основная трудность использования этого метода заключается в поддержании частоты колебаний на заданном уровне с высокой точностью. Подобные установки получили распространение для исследования форм колебаний и при проведении кратковременных испытаний на усталость при комнатной температуре. Нагрев лопатки в данном случае затруднен из-за прокачки воздуха. [c.246]

Особые условия работы дисков возникают вследствие вибраций. Вибрации вызываются двумя причинами неоднородностью и пульсациями воздушного и газового потоков, действуюш,их на лопатки и диск, и механическими воздействиями со стороны смежных валов и корпусов, передающимися на диски через опоры. Вибрации становятся особенно опасными, если при определенных частотах вращения роторов возникают резонансные явления. Тогда в дисках появляются большие дополнительные динамические напряжения, которые с течением времени могут привести к появлению трещин и других дефектов на дисках, а в отдельных случаях — к немедленному разрушению дисков. [c.283]

Радиальный зазор шнека. Для уменьшения перетекания жидкости с одной стороны лопатки на другую радиальный зазор Ащ (см. рис. 3.60) надо выдерживать минимально возможным из конструктивных и технологических соображений. Однако при этом возрастают пульсации, связанные со ш,елевой кавитацией. Обычно Аш = [c.209]

Г. Методы изучения нестационарных процессов, связанных с обтеканием отдельной лопатки или решетки. Исследуются колебания обтекаемого профиля, а также пульсации скоростей, давлений и температур обтекающего потока. [c.645]

Экспериментальные исследования распространяющегося срыва в прямых решетках проводились путем измерения пульсаций давления на лопатках [7.57]. И хотя в опытах в основном наблюдался срыв с выходных кромок, были случаи периодического срыва вихрей со входных кромок лопаток. Распространяющийся срыв в прямых решетках отмечался также в работах [8.58, 8.59]. [c.238]

Ниже приведен расчет для наиболее общего случая работы газовой турбины в условиях пульсации давления, когда практически только одно мгновение турбина работает на режиме, соответствующем расчетному. Остальное время ввиду резкого изменения параметров выпускных газов турбина работает на режимах, значительно отличающихся от расчетного. Благодаря пульсации давления и скорости истечения угол, характеризующий направление относительной скорости входа на лопатки, непрерывно меняется, так как примерно постоянной остается лишь частота вращения вала турбокомпрессора вследствие сравнительно большого махового момента ротора и высокой частоты вращения его. Поэтому между углом Рх и входным углом профиля лопатки Рхл образуется то положительный (рис. 35, а), то отрицательный (рис. 35, б) угол атаки. [c.69]

Изучение пульсаций полного давления за рабочим колесом проводилосьпрималых (бОл/сек) и близких к рабочим окружных скоростях. Пульсации полного давления, полученные за колесом, хорошо соответствуют эпюрам полных давлений, измеренным на выходе из каналов рабочего колеса в относительном движении. Поток на выходе из колеса можно разделить на активную часть — струю, прилегающую к рабочей стороне лопатки, и след —срывную часть, прилегающую к нерабочей стороне. Исследование пульсаций при рабочих окружных скоростях (200 м1сек) показывает, что особенности структуры сохраняются такими же, как и при малой окружной скорости [ 19]. [c.297]

Универсальная влажнопаровая труба (стенд /П на рис. 2,1) позволяет проводить исследования турбинных решеток в поле оптического прибора. Для этой цели служит рабочая часть, схематически показанная на рис. 2.5. Решетка профилей, скрепленных по торцам тонкими пластинами, имеющая прозрачные каналы, укрепляется в поворотных кольцах, в которых установлены оптические стекла. Конструкция допускает исследования решеток различного типа в широком диапазоне углов входа потока изменение угла входа существляется поворотом решетки и соответствующим перемещением направляющих, подвижно соединенных с концевыми лопатками. Предусмотрена специальная организация потока на входе и за решеткой, обеспечивающая возможность изучения решеток в неравномерном поле скоростей при разной дисперсности жидкой фазы и рассогласовании скоростей фаз. Все рабочие части стенда /// имеют систему измерений, включающую определение параметров потока на входе и выходе дисперсности, скольжения капель и степени влажности, полного и статического давлений, направления потока, температуры торможения, а также распределения давления по обводам каналов, пульсаций полного и статического давлений. [c.29]

При обтекании твердых стенок газовым или паровым потоком, содержащим взвешенную влагу, часть капель будет попадать в пограничный слой как вследствие кривизны стенок, так и в результате турбулентных пульсаций в потоке. Движение капель в адиабатном пограничном слое исследовал Бам-Зеликович. Если при теплоотводе в поток температура стенок ниже критической величины (соответствующей переходу к сфероидальному состоянию), то капли образуют на поверхности жидкую пленку. В этой пленке возникает испарение с поверхности или ядерное кипение, характер которых и будет определять интенсивность теплоотдачи от стенок к потоку. Подобные задачи явились объектом экспериментальных исследований [Л. 4-9, 10]. Однако изучалась теплоотдача при небольших температурных напорах. Эти случаи нетипичны для газовых турбин, где температуры лопаток должны быть по возможности близки к предельно допустимым температурам металла и во всяком случае должны значительно превосходить критические величины. Поэтому влага на поверхности охлаждаемой лопатки должна находиться в сфероидальном состоянии. [c.108]

ПАС в изолированных слоях потока и на лопатке в целом, причем ПАС в изолированных слоях определялась по результатам опытов на плоских моделях для ступеней со степенью веерности РК = 6-=-10,7, с постоянным осевым зазором 62 и с закруткой потока гси = onst. Из-за фазового сдвига расчетные величины ПАС существенно уменьшаются. Вместе с тем опыты в ЛПИ, выполненные А. С. Ласкиным и И. Н. Афанасьевой на радиальной обращенной турбине, показали, что даже при сильном наклоне лопатки (до 17°) фазовый сдвиг практически отсутствует для большей части поверхности лопатки (за исключением лишь небольшой зоны вблизи входной кромки). В то же время относительный сдвиг по фазе между пульсациями в смежных рабочих каналах был приблизительно равен отношению шагов. С введением угла наклона входной кромки амплитуды пульсаций на профиле изменялись мало. [c.247]

Колебания скорости, возникаюихие вблизи критической точки, не передаются вдоль потока, а разделяются благодаря отрыву в области за точкой перегиба линий тока. Последние исследования, проведенные цифровым методом, показали, что расположенную вблизи критической точки неустойчивую область нельзя отождествлять с периодическим отрывом, возникающим сразу же за носовой частью тонкого профиля ( передняя зона отрыва ). Точнее, речь идет о неустойчивой области в окрестности передней критической точки (более подходящим названием было бы граничная линия застойной неустойчивой зоны ). Опыты Пирси и Ричардсона ценны тем, что, помимо измерений на профиле крыла и профиле направляющей лопатки, они провели опыты с цилиндром, для которого также наблюдается неустойчивость вблизи передней критической точки. Для тонкого профиля при наличии зоны отрыва область с периодическим отрывом вихрей подвергается влиянию предшествующей. неустойчивости. Кроме того, на область неустойчивости вблизи критической точки в значительной степени влияет отсосная щель, расположенная за носовой частью. В действительности здесь наблюдается нарастание турбулентных пульсаций. [c.261]

Перспективными аппаратами для цианирования являются пульсацн-оиные колонны, разработанные под руководством С. М. Карпачевой. Пульсацнонная колонна (рис. 66) имеет высокий цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 6 и находящуюся внутри тарельчатую насадку. Последняя представляет собой набор дисков (тарелок) 2 со множеством прямоугольных отверстий. Короткие стороны отверстий имеют отогнутые вверх и вниз лопатки, при этом на соседних дисках лопатки направлены в противоположные стороны. Цианируемая пульпа подается в колонну сверху и стекает по насадке вниз. Пульсация создается с помощью пневматического пульсатора 3. Вырабатываемые им [c.144]

Развитие современного газотурбостроения в связи с повышением значений параметров режимов, обеспечением ресурса и надежности турбин предъявляет жесткие требования к прочности наиболее ответственных их элементов — лопаток. К настоящему времени накоплен обширный опыт по исследованию термоциклической прочности элементов газовых турбин [44, 60, 75], разработаны и совершенствуются методы натурных испытаний [1, 23, 51]. Отличительной особенностью стендов для исследования рабочих лопаток является наличие устройств для создания в лопатке статических растягивающих нагрузок, моделирующих действие центробежных сил, и устройств для возбуждения колебаний в лопатках, модели-руюцхих вибрации рабочих лопаток вследствие пульсации потока в газотурбинном двигателе [1, 51]. [c.157]

Переменная составляющая (пульсация) давления на установившихся режимах не превышает 5—10% статической составляющей и имеет частоту, равную оборотной частоте турбины (влияние неравномерности потока воды из спиральной камеры) и частоты, соответствующие собственным частотам вибрации лопастей. Пульсации давления с частотой, соответствующей прохождению лопасти перед лопатками направляющего аппарата, в гидротурбине Днепровской ГЭС не наблюдается. В турбине Нивской ГЭС, имеющей более высокий напор и малое предлопастное пространство, наблюдаются небольшие пульсации давления с частотой, соответствующей прохождению лопасти перед лопатками направляющего аппарата. [c.489]

Обслужизанае мазутных форсунок требует повышенного вни-канкя. Необходимо следить ча устойчивостью факела, не допуская пульсация и неравномерного заполнения топочного объема. Пульсация факела может возникать вследствие поступления обводненного мазута, недостаточного его подогрева, загрязнения фильтров и сопл форсунок, шлакования амбразур, отложений на лопатках воздухонаправляющего аппарата или их коробления и ряда других нарушений режима горения. Неравномерное заполнение топочного объема ф.чкелои может привести к местному перегреву экранных труб или обмуровки топки. В связи с этим необходимо следить за дальнобойностью факела и окончанием горения в пределах топочной камеры. [c.64]

Рис. 8.38. Лопаточный диффузор центробежного компрессора состоит из 18 расширяющихся каналов, переходящих далее в 9 выходных патрубков. Девять лопаток 1 диффузора отлиты совместно с корпусом компрессора и переходят непосредственно в стенки патрубков. Остальные 9 лопаток 2 диффузора целиком из алюминиевого сплава, являются промежуточными и вставлены в профрезеровапные внутри патрубка пазы 5. Так как из-за пульсации давлений и вызываемой ею вибрации на концах вставных лопаток со стороны выхода появлялись трещины, лопатки стали составными — из собственно лопатки 2, изготовляемой из алюминиевого сплава, и стального наконечника 3. Вставные лопатки и их наконечники удерживаются в пазах от продольного перемещения упорами 4.

В ступенях с большим относительным диаметром втулки в непосредственной близости от режима формируется однозонный вращаюпшйся срыв. По мере дросселирования скорость врашения срывной зоны несколько уменьшается, а ее протяженность по окружности увеличивается. Срывная зона охватывает практически всю высоту лопатки. Осциллограммы пульсаций потока перед и за ступенью № 1 при работе на различных режимах в левой ветвг. характеристики пркзедены на рис. 5. [c.138]

Циклические напряжения, возникающие в деталях горячего тракта ГТУ при пусках и остановах, вызывают ускоренный износ этих деталей, зависящий также от скорости изменения температуры, перепадов температур и усилий. Свойства материалов (длите 1ьная прочность, скорость ползучести) в деталях, испытывающих циклические нагрузки, ухудшаются по сравнению с работающими в условиях статического нагружения. Из-за худшего сгорания то 1лива в пусковых режимах могут образовываться отлагающиеся на лопатках турбины агрессивные продукты неполного сгорания. При теп-лосменах повреждается поверхностный слой и облегчается проникновение кислорода и катализаторов коррозии к внутренним слоям металла. Из-за нерасчетных режимов работы создаются условия,. в которых возможны забивание форсунок, образование нагаров в камерах сгорания и т. д. Гибкие роторы ГТУ при развороте проходят через критические частоты вращения, при которых даже небольшие небалансы могут вызвать повышенные колебания, ускоряющие износ подшипников и снижающие надежность имеющихся на агрегате систем и аппаратуры. Точно так же практически все лопаточные венцы компрессора и турбины проходят при развороте ГТУ через резонансные частоты, равные или кратные частотам собственных колебаний лопаток. При таких частотах амплитуды колебаний и динамические напряжения в лопатках могут существенно возрастать. Компрессорные ступени, кроме того, могут в пусковых режимах работать с повышенными пульсациями потока и увеличенными динамическими напряжениями срывного характера. В результате создаются услевия для накопления повреждаемости лопаток и сокращения срока их службы. [c.169]

В третью группу входят параметры, определяющие диагаостические признаки, которые характеризуют техническое состояние отдельных узлов и деталей. К таким параметрам мотуг относиться также пульсации потока в камере сгорания или тепловое излучение лопатки турбины. [c.425]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...