Система с большим числом лопаток

Таким образом, отличие реальной картины распределения резонансных напряжений по лопаткам от теоретической, описанной в гл. 9, п. 3, может быть связано не столько с собственно искажением форм колебаний, сколько с искажением их, сопровождающимся суперпозицией колебаний по большому числу собственных форм. Влияние может также оказать отклонение от строгой поворотной симметрии характеристик демпфирования системы [44]. [c.186]

Деформация спектра рабочего колеса под воздействием центробежных сил. На рис. 6.29 приведен спектр рабочего колеса с консольными лопатками в условиях вращения (сплошные линги и при отсутствии его (штриховые линии). Влияние вращения при различных числах т, а также частотных функциях весьма раз.лпч-но. Это определяется конкретными формами колебаний системы. Например частоты, принадлежащие правой ветви частотной функции п=2, практически не изменяются с увеличением частоты вращения. Это понятно, поскольку им соответствуют формы колебаний, связанные в основном с крутильными деформациями лопаток при практически спокойном диске. Это вполне согласуется с хорошо известным фактом слабого влияния вращения на частоты крутильных колебаний изолированных лопаток. Напротив, частоты правых ветвей частотных функций п=0 и п— (см. рис. 6 12) сильно изменяются с возрастанием частоты вращения. Им соответствуют формы колебаний с преобладанием изгибных деформаций лопаток, на которые вращение сказывается больше. Для других фрагментов спектра степень влияния вращения определяется совместными колебаниями диска и лопаток. [c.112]

Находят применение индивидуальные поршневые сервомоторы, установленные на каждой лопатке. Одновременность действия и поворот лопаток на одинаковый угол в индивидуальных сервомоторах достигается примёнением гидравлической следящей системы. Золотники этой системы, подающие масло под давлением в рабочие полости сервомотора и отводящие его, в крыльчатых сервомоторах установлены в отверстии ротора 10, а в поршневых — у каждого сервомотора. Они, будучи последовательно соединенными друг с другом тягами, синхронно перемещаются регулятором скорости. Масло к золотникам подается кольцевыми трубопроводами непосредственно из МНУ. Эта система отличается большой компактностью и малой массой. При попадании какого либо предмета между лопатками индивидуальные сервомоторы останавливаются По устранении препятствия их золотники, находящиеся в одинаковом поло жении со всеми остальными, приведут их в соответствие с другими лопатками Привод требует выполнения большого числа деталей по первому классу точ ности, поэтому, несмотря на малую массу, трудоемкость изготовления при вода оказывается большой. [c.104]

Для лопатки выбирают треугольные элементы, причем если предположить линейность изменения толщины этих элементов D = hjiih + /1л2 а + лз1з1 то соотношения для матрицы жесткости могут быть получены из уравнений для секторного элемента диска при подстановке вместо элементарной длины г dQ толщины лопаточного элемента и других упрощений. Нагрузки из-за вращения учитываются так же, как и при осесимметричном нагружении. Далее составляют общую матрицу жесткости системы и решают систему линейных уравнений одним из методов, описанных в гл. 5. На рис. 6.17, а показано рабочее колесо (крыльчатка) открытого типа с радиальными лопатками, расчет которого выполнен методом, изложенным выше [122]. На рис. 6.17, б, в даны радиальные напряжения на задней и передней (со стороны лопаток) поверхностях диска, а на рис. 6.18, а и б окружные напряжения. Напряжения в лопатке показаны на рис. 6.19, а и б для входной кромки и корневых сечений соответственно. Штрих-пунктирной линией обозначены напряжения, полученные в осесимметричной задаче, без учета дискретности лопаток. Сплошная линия на рис. 6.17 относится к напряжениям в диске напротив лопаток, штриховая — к напряжениям между лопатками. Проведенные сравнения с результатами исследований напряжений на фотоупругой модели крыльчатки свидетельствуют о достаточной близости результатов МКЗ и эксперимента, что объясняется малым количеством лопаток в этой крыльчатке и необходимостью учета в связи с этим дискретности нагрузки, действующей на диск. При большем числе лопаток результаты осесимметричного анализа и приведенного выше метода близки. [c.200]

Охлажле.чие сопловых и раб< )Ч1 х. юпаюк е цет ) х меныие-ния их нагревания и увеличении сопротивляемости эрозии производится путем обдувки воздухом с поверхностп, либо продувкой воздуха сквозь отверстия в теле лопатки. Схемы полых лопаток представлены на рис. 66. В настоящее время разработана специальная технология, обеспечивающая получение лопаток с готовыми отверстиями различного профиля. Такие лопатки получаются методом так называемой экструзии (т. е. выдавливания), обеспечивающим получение отверстий и уплотнение металла лопаток, что положительно сказывается на увеличении их механической прочности. Увеличение внутреннего периметра лопаток путем их оребрения, либо изготовление лопаток с большим числом каналов, иногда заполняемых крупнозернистой массой, хорошо проводящей тепло, способствует лучшей системе теплоотвода и тем повышает стойкость лопатки [c.209]

Поверхность металла подвергается разрушению при ударе или при нажатии каким-либо предметом, а также при параллельном с поверхностью металла сдвиге этого предмета. В первом случае ударяющие частицы могут быть 1) твердыми веществами, как например, дробь или гравий, применяющимися для удаления окалины, или 2) жидкими, как например, удар капелек воды по турбинным лопаткам, и 3) газообразными веществами, как например, водяные пузырьки, увлекаемые потоком воды, которые ударяются о поверхность и отскакивают от нее (часто разрушаясь в это время), 4) вакуумными пустотами, как например, когда нестабильные пустоты в водяном слое, содержащие пары воды и возможно газы с низкой упругостью паров разрушаются на поверхности или вблизи поверхности, образуя часто волнообразное сжатие. Возможно, что турбулентность в водяном потоке играет существенную роль в разрушениях, имеющих место при распадении вакуумных пустот — взгляд, развиваемый Каллисом. Специальный вид разрушения, вызываемый ударом воздушных пузырьков в условиях, когда они разрушаются с образованием большого числа очень мелких пузырьков, по-видимому объясняется возникновением сложной системы напряжений, где некоторые составляющие способствуют разрушению пленки, а другие — удалению частиц разрушенной пленки. [c.673]

Одним из эффективных способов охлаждения многоступенчатых роторов стационарных газовых турбин явилась продувка циклового воздуха через монтажные зазоры в хвостовых соединениях рабочих лопаток. Исследования этой системы проводились в Киевском институте технической теплофизики АН УССР. В дальнейшем продувка охлаждающего воздуха стала производиться через малое число щелевых зазоров в хвостовом соединении достаточно больших размеров (до 1,5 мм). Как показали исследования, проведенные в ЦКТИ, в этом случае при использовании сравнительно небольшого количества воздуха (до 1,0—1,5%) удается снизить температуру металла гребней в роторе (или в дисках) примерно на 180—230° С по отношению к температуре газа, омывающего рабочие лопатки. Перепад температуры по высоте гребня диска при этом остается весьма небольшим (до 5—10° С). [c.63]

Имеющиеся данные о сравнительной оценке эффективности всех трех способов основаны на практике расчетов и имеют предварительный характер. Расчет в естественной системе координат ( 45 и 48) и.меет вполне, общий характер, но практически удобен только в задачах течения в относительно узких каналах с плавными границами, в которых кривизна линий тока сразу может быть указана с достаточной точностью. В этом способе расчета применяются предельно простые уравнения, но зато требуется большой объем подготовительной работы. В особенности это относится к расчету широких каналов, и в том числе к случаю осевых турбомашин с лопатками большой длины, в котором проверено применение уравнения вихрей в фиксированной системе координат, не содержащих кривизны линий тока ( 46 и настоящий раздел). Расчеты в фиксированных сетках связаны с более сложными формулами, однако они проводятся однообразнее и наиболее пригодны для программирования при возможности использования вычислительных машин, поскольку интегрирование во всех приближениях ведется вдоль фиксированных сечений. Наконец, последний из указанных способов расчета в полуфиксированной сетке с уравнением вихрей, содержащими кривизну линий тока, занимает по своим вычислительным свойствам промежуточное положение. [c.359]

Однако необходимо отметить, что в результате разгона сверхзвукового потока на спинке профиля число М перед замыкающим скачком АВ в общем случае может быть больше, чем в набегающем на решетку потоке. Это превышение оказывается тем более значительным, чем больше кривизна спинки на участке D4 и чем больше угол атакн, так как оба эти фактора приводят к увеличению угла поворота вектора скорости на входном участке решетки и соответственно к более интенсивному разгону сверхзвукового потока (как при течении Прандтля — Майера). Исследования этой схемы течения показывают, что при наличии головных воли обтекание решетки всегда происходит с положительными углами атаки, поэтому даже при малой кривизне спинки лопатки местное число М перед замыкающим скачком обычно оказывается больше, чем M i. Это приводит к заметному увеличению потерь в системе головных воли по сравнению с потерями в прямом скачке и тем самым ограничивает область, где возможно достижение высоких КПД такой ступени, сравнительно умеренными значениями M ,i. [c.96]

Применение турбинных ступеней с увеличенными газодинамическими нагрузками при более высоких, чем применяемые в настоящее время, окружных скоростях позволит уменьшить число ступеней турбины и несколько облегчить обеспечение работоспособности ло11аток и дисков из-за большого теплоперепада, срабатываемого в ступени. Для снижения гидравлических потерь предполагается применение оптимизированных транс- или сверхзвуковых охлаждаемых профилей, а также совершенных уплотнений в системе воздухоподвода к охлаждаемым элементам турбины. В турбине особенно необходимо активное регулирование радиальных зазоров между лопатками и корпусом для минимизации зазоров, а следовательно, потерь на определяющих режимах работы двигателя. [c.218]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...