Движение капель за рабочим колесом

Капли, попавшие на поверхность рабочего колеса, двигаются по направлению к корпусу по наружной поверхности лопаток за счет вращения колеса в соответствии со схемой рис. 6. О характере движения конденсата можно судить по следам, которые иногда отчетливо видны на вогнутой поверхности лопаток рабочего колеса Л. 3, 20 и 21]. [c.9]

Как уже было упомянуто выше, в осевом зазоре между сопловым аппаратом и рабочим колесом происходит сепарация капель влаги на внутреннюю поверхность корпуса турбины. Рассмотрим это явление, исходя из упрощенного представления о движении капли в осевом зазоре. [c.16]

Перед направляющим аппаратом влага, сбрасываемая предшествующим рабочим колесом, имеет значительную скорость. Крупные капли могут сильно отклоняться от направления движения пара. Чаще всего они направлены к лопаткам под большим отрицательным углом атаки. [c.71]

Формулы (III. 15) или (III. 16) позволяют с достаточной точностью определять подъем капель Аг. Легко найти также высоту периферийной области направляющего аппарата, из которой крупные капли достигают наружного диаметра перед рабочим колесом. Таким образом, вместо трудоемкого решения дифференциальных уравнений движения капель, обычно выполняемого на ЭЦВМ, с успехом могут применяться эти элементарные формулы. [c.84]

Крупные капли, как было показано, в основном образуются из влаги, сбегающей с кромок направляющих лопаток. Скорость этой влаги незначительна в момент схода с лопаток. Поэтому капли увлекаются паром в направлении его движения. Их абсолютная скорость перед рабочим колесом невелика по сравнению со скоростью пара с . Вследствие различия абсолютных скоростей капли входят в рабочее колесо с большим отрицательным углом атаки (рис. 21) [c.86]

Найдем радиальные перемещения капель за рабочим колесом в ступенях различного типа и при разных условиях выхода потока. Предварительно выполним анализ простейшей модели движения при отсутствии начальной радиальной скорости капли. [c.100]

Закрученный поток и Wro > 0. На радиальный подъем капли влияет закрутка потока за рабочим колесом и начальная радиальная составляющая скорости капли. Зависимость подъема капли от этих факторов может быть установлена при анализе результатов интегрирования уравнений движения (II. 57)—(11.59). На рис. 32 показаны некоторые данные численного интегрирования этих уравнений на ЭЦВМ. Закрутка потока характеризуется безразмерной величиной 2U = (и — окружная скорость). Под влиянием этой закрутки капли получают дополнительный подъем Аг — Дг, где Аг = —--относительный радиальный подъем [c.105]

Чтобы оценить в некоторой мере величину возможных дополнительных потерь от отражения капель, воспользуемся законом количества движения. Контрольную поверхность за направляющим аппаратом расположим так, чтобы отраженные капли ее не пересекали. Тогда при любой кратности сбрасывания капель момент количества движения потока перед рабочим колесом сохраняется неизменным. Обмен энергией между паром и отраженными каплями протекает с ее диссипацией. Это влияет на условия выхода пара и капель из рабочего колеса. Если капли вторично не касаются поверхности рабочих лопаток, то их дополнительный разгон уменьшает выходные потери, что в значительной мере компенсирует затрату энергии пара на разгон. Поэтому для первого типа движения в ориентировочных расчетах можно ограничиться выведенными ранее формулами для определения механических потерь от влажности без введения поправочных коэффициентов. [c.196]

Влага, взвешенная в потоке в виде мелких капелек, имеет в рабочем колесе довольно большую осевую составляющую скорости. Поэтому ее радиальное перемещение в рабочем колесе сравнительно невелико. Допустим, что на каплю не действуют силы в радиальном направлении. Ее перемещение к вершине лопаток внутри колеса определяется формулой (И1.51), выведенной для движения капель за рабочим колесом. После упрощения этой формулы для обычно [c.220]

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]

Эти капли могут совершать полезную работу. Ее величина зависит от того, коснутся ли они поверхности рабочих лопаток при их движении сквозь колесо. Если произойдет соприкосновение капель с лопатками, то главная часть их кинетической энергии будет потеряна. Вследствие этого произойдет сброс влаги с выходных кромок рабочих лопаток, как и для неотраженных капель, и возникнут существенные потери торможения, характеризуемые первым членом в формуле (VI.25). [c.196]

В криволинейных межлопаточных каналах, а также за направляющим аппаратом и за рабочим колесом крупные капли двигаются по траекториям, сильно отличающимся от траекторий пара. Особенно большое различие этих траекторий — в относительном движении на входном участке рабочего колеса, в абсолютном движении за ним и при входе в направляющий аппарат (рис. 11). С этим связаны эрозия лопаток и дополнительные потери энергии. Изучение характера движения крупных капель на различных участках проточной части турбины — важнейшая задача теории влажнопаровых турбин. [c.69]

Предположим, что вся влага, осевшая на поверхности рабочих лопаток, при выходе из рабочего колеса собирается у периферии (окружная скорость и ). Этой модели движения соответствует наибольшая отрицательная мощность жидкой фазы в связи с работой кориолисовых сил (см. гл. 1П). Второй интеграл в уравнении (VI. 19) для всего рабочего колеса становится равным Gb2u. в действительности крупные капли вследствие дробления при столкновении с колесом и увлечения потоком лишь в некоторой мере концентрируются в периферийной области, и абсолютная величина мощности торможения по этой схеме существенно завышена. Ее можно рассматривать как предельную. Уменьшение величины второй части интеграла по сравнению с GbA будем характеризовать функцией распределения влаги и. Ее значение выясним на примерах. [c.191]

Какой вид в действительности имеют рабочие колеса современных турбин, показывают рис. 189, 191 и 192. На рис. 189 изображена современная конструкция так называемого колеса Пельтона, применяемого в качестве рабочего колеса в турбинах равного давления. Одна или несколько струй воды с круглым поперечным сечением направляются на острые выступы в середине лонаток, хорошо заметные на рис. 189 слева внизу. Попав на такой выступ, поток воды разделяется и попадает в правую и левую впадины лопатки, из которых он затем выходит, отклонившись почти на 180°. Наивыгоднейший эффект получается при скорости движения колеса, равной приблизительно половине скорости струи воды, падающей на колесо. На рис. 190 показана упрощенная схема установки колеса Пельтона и направляющего аппарата в виде двух сопел. На рис. 191 изображена обычная форма так называемого колеса Фрэнсиса, применяемого в качестве рабочего колеса в турбинах избыточного давления. Вода из направляющего аппарата, охватывающего рабочее колесо, поступает в отверстия, заметные на рисунке слева, и выходит через другие концы каналов, заметные на рисунке справа. Движение частиц воды внутри колеса происходит по траекториям, изогнутым в пространстве (на рис. 188 эти траектории изображены для случая плоского течения). Третьим видом рабочего колеса является колесо Каплана (рис. 192), позволяющее получить большую скорость вращения турбины при сравнительно небольшом напоре. Направляющий аппарат в турбине Каплана такой же, как и у турбины [c.329]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...