Давление на лопасть

Реактивные турбины характеризуются сплошностью потока, который при своем движении заполняет все каналы, образуемые изогнутыми лопастями рабочего колеса (рис. 174). При движении воды через криволинейные межлопастные каналы происходит увеличение скоростей, т. е. ускорение движения, вследствие чего поток оказывает реактивное давление на лопасти, приводя во вращение рабочий вал турбины. [c.277]

Отрыв потока из-за недостаточности скоростной энергии частиц жидкости в пограничном слое при повышении давления на лопасти вызывает возникновение сбегающих вихрей. Обычно они сбегают с тыльной стороны лопасти. Уменьшения такого вихреобразования МОЖНО добиться за счет постоянства или увеличения относительной скорости от входа к выходу. [c.52]

Для определения реакций опор необходимо знать силу гидравлического давления на лопасть, которую можно представить как геометрическую сумму, [c.155]

Учитывая, что в обоих режимах одинаков, и определяя кавитационный коэффициент как отношение к теоретическому, а не полному напору, и учитывая влияние потерь энергии между точкой с минимумом давления на лопасти и точкой в потоке у кромки лопасти, для которой написано выражение (7), можно показать [9], что [c.286]

Фиг. 8-2. Распределение давлений на лопасть-реактивной турбины

В реактивной гидравлической турбине на лопастях рабочего колеса преобразуется как кинетическая, так й потенциальная энергия воды в ме)(аническую энергию турбины. Вода, поступающая на рабочее колесо турбины, обладает избыточным давлением, которое по мере протекания воды по проточному тракту рабочего колеса уменьшается. При этом вода оказывает реактивное давление на лопасти турбины и слагающая потенциальной энергии воды превращается в механическую энергию рабочего колеса турбины. [c.135]

Причиной создаваемого несущим винтом периодического поля звукового давления являются не только силы давления на лопасти, но и ее толщина, так как, периодически вытесняя воздух, лопасть вызывает возмущение поля давления. Поскольку звуковое давление зависит от подъемной силы и толщины лопа- [c.854]

Для измерения давлений на лопастях и в стенках камеры гидротурбины могут применяться также датчики с корпусом из бронзы, [c.114]

На фиг. И. 11 приведена полная схема включения в измерительные каналы датчиков деформаций, давлений и вибраций с лопасти, вала и стенки камеры рабочего колеса поворотно-лопастной гидротурбины. Принятые обозначения 1—40 и 41—80 — датчики деформаций на лопасти, подключаемые к двум каналам 1—30, 31—60 датчики давлений на лопасти 1—И датчики вибраций на лопасти [c.117]

Индуктивные датчики давлений на лопасти включаются в одно из плеч мостовой схемы. Три остальных плеча представляют собой два сопротивления и компенсационный датчик, выполненный конструктивно так же, как рабочий. Индуктивные датчики обладают большой чувствительностью. Их комплексное сопротивление, номинальная величина которого равна 500 ом, изменяется при работе на 10% и более при / = 10 кгц. Поэтому схема включения индуктивных датчиков в измерительный мост может быть простейшей. При измерении давлений на лопастях гидротурбин от п датчиков канала через втулку рабочего колеса до коммутационного блока было проложено (п + 2) провода, а от коммутационного блока через токосъемник к измерительному мосту — всего два провода. Наличие в цепи датчика двух контактных переходов (в коммутационном блоке и в токосъемнике), а также возможные температурные изменения сопротивлений соединительных проводов здесь не сказывались вследствие их малого уровня в сравнении с уровнем полезных сигналов, получаемых от индуктивных датчиков давления. [c.120]

Описанные выше индуктивные датчики давлений разрабатывались для измерения давлений на лопастях моделей гидротурбин, имеющих в некоторых местах толщину около 4 мм. В последующем они были применены при многоточечных натурных измерениях давлений на лопастях мощных гидротурбин. [c.138]

В реальных условиях работы турбины лопасть подвергается действию неравномерного гидродинамического давления потока воды, центробежных сил и сил инерции при вибрации. В связи с недостаточностью данных по давлениям на лопасть и сложностью учета влияния неравномерности давления на распределение напряжений в лопасти при расчете исходят из предположения о равномерном распределении нагрузки по поверхности лопасти. [c.437]

Ниже рассматривается метод, позволяющий в условиях конструкторских бюро найти распределение и величины реально действующих напряжений на основании данных по измерениям на стендах и в натурных условиях неравномерно распределенных давлений на лопасти. Проведенные экспериментальные исследования напряженного состояния лопастей на моделях с разными геометрическими параметрами при равномерной и неравномерной нагрузках, рассмотренные ниже, позволили выявить особенности распределения напряжений и изгибающих моментов в лопастях. Показана также возможность более правильно, чем делалось до сих пор, оценить путем приближенного расчета при проектировании наибольшие напряжения в лопасти и наметить требуемые по условиям прочности толщины лопасти в радиальных и тангенциальных сечениях. [c.438]

Исследование напряжений в лопастях пово-ротно-лопастных гидротурбин в лабораторных условиях по заданным давлениям на лопасть проводится путем тензометрии на металлических модельных лопастях. Применение металлических моделей лопастей, а не моделей из материала с низким модулем продольной упругости [20], было обусловлено наличием металлических моделей, применяемых при гидравлических испытаниях, а также тем, что рабочие нагрузки на лопасти поворотно-лопастных гидротурбин, создающие достаточные для измерения напряжения, не превышают 2—3 кг см и легко осуществимы в лабораторных условиях. [c.438]

Из этой таблицы видно, что имеется достаточно хорошее соответствие между деформациями, полученными по коэффициентам влияния при реальных давлениях на лопасть и непосредственно измеренными в натурных условиях. При этом в вычисленные значения деформаций не входят составляющие от действия центробежных сил, чем можно объяснить более высокие значения измеренных в натуре деформаций у датчиков, расположенных ближе к фланцу (датчики 1 и 3). В центральной части лопасти (датчик 2), где влияние центробежных сил существенно меньше, разница между деформациями, измеренными в натуре и найденными по коэффициентам влияния (по действительным нагрузкам), заметно меньше. Для датчиков 5 и 6, установленных в одной и той же точке по взаимно перпендикулярным направлениям, несмотря на большую разницу между значениями деформаций для каждого датчика, измеренными в натуре и найденными по коэффициентам влияния, разница между суммарными значениями деформаций невелика. В связи с этим можно предположить, что значительная разница в величинах деформаций, полученных двумя методами для отдельных датчиков 5 и б при близком схождении их суммарных деформаций, объясняется различием в угловой ориентации прямоугольной розетки этих датчиков при измерениях на модели и в натуре. Из табл. VI. 12 можно видеть также, что при реальных рабочих нагрузках рассматриваемых лопастей в наиболее напряженной зоне лопасти максимальные напряжения практически совпадают с напряжениями от действия равномерно распределенной нагрузки, равной гидростатическому рабочему напору. В связи с этим наибольшие напряжения в лопасти в первом [c.459]

Давления на лопасть. Как показали измерения на рабочей лопасти турбины Днепровской ГЭС при установившихся режимах работы, давления вдоль линии тока на рабочей и тыльной сторонах, а также [c.488]

Пуск, остановка и разгон турбины. Турбина начинает вращаться спустя 5—7 сек. после пуска воды. Нормальные обороты турбины устанавливаются через 35—40 сек. Давления на лопасть при пуске воды быстро возрастают до некоторой величины, затем колеблясь уменьшаются, в некоторых местах оказываются отрицательными и затем принимают значения, соответствующие установившемуся режиму холостого хода турбины. В некоторых случаях пуска гидротурбины можно наблюдать появление пульсаций давления с низкой частотой, возрастающей с повышением оборотов. [c.495]

Фиг. VI. 44. Изменение амплитуд переменных составляющих давлений на лопасть по датчикам 2 и 23 при разгоне турбины.

При обработке осциллограмм давлений на лопасть, снятых податчикам на установившихся режимах нагрузки (см. фиг. VI. 42, а), строились эпюры распределения давлений по кольцевым и радиальным сечениям на верхнюю (рабочую) и нижнюю (тыльную) стороны лопасти и по ним эпюры нагрузок кг/см от давления воды на лопасть [c.501]

Фиг. VI. 48. Среднее давление на лопасть по датчикам 31 и 55 в зависимости от нагрузки турбины (в различные дни испытаний за период 15 суток).

Выбор расположения тензодатчиков при измерениях был сделан исходя из принятого ранее предположения, что давление на лопасть — равномерное. Проведенные до начала измерений исследования на модельных лопастях при равномерном давлении давали наиболее напряженную зону в середине тонкой выходной части лопасти (см. раздел 30), где в проведенных натурных измерениях и была в связи с этим поставлена большая часть тензодатчиков (см. фиг. VI. 42, б). Проведенные измерения показали, что нагрузка на лопасть существенно отличается от равномерной и наибольшие напряжения возникают в лопасти возле фланца. [c.506]

Одним из главных ограничений, накладываемых на электропривод, является то, что величина крутящего момента, приходящаяся на единицу объема железа магнитопроводящей системы, не может быть выше определенного предела, свойственного всем электромагнитным устройствам. Это обстоятельство приводит к ограничению отношения крутящего момента к моменту инерции, а следовательно, и к ограничению по ускорению и снижает быстродействие системы. Аналогичное ограничение накладывается и на гидродинамические приводы, в которых рабочая жидкость направляется с большой скоростью, но при сравнительно низком перепаде давлений, на лопасти турбины, вал которой является выходным элементом привода. Подобный тип привода широко используется как гидропередача или гидротрансформатор в современных американских автомобилях и сравнительно мало используется в других областях техники. В автомобилях гидродинамическая передача уже не является управляющим устройством, так как здесь нет никаких элементов управления, подобных, например, входному валу реостата. Однако известны при.меры, когда моментом на выходном валу гидропередачи успешно управляли путем изменения количества жидкости, циркулирующей -между насосом и турбиной. Гидродинамические приводы, по-видимому, найдут широкое применение после значительного усовершенствования, а в их современном виде они пригодны лишь для применения в особых случаях. [c.122]

Кавитация возникает не только при движении жидкости в трубопроводах, но и при внешнем обтекании тел, в частности, на лопастях гребных винтов, рабочих колес гидравлических турбин и насосов. Желательное увеличение скоростей вращения рабочих колес насосов, гидравлических турбин и гребных винтов приводит к тому, что скорости становятся настолько большими, что в некоторой области давление падает до давления парообразования, и возникает кавитация. [c.117]

Таким образом, неиспользованная часть энергии заключена в струе, сходящей с пластинок. Если вместо пластинок установить лопасти в виде ковшей (рис. 142), то мол<но увеличить использование энергии В этом случае струя разделяется на две равные части, из которых каждая обтекает свое полушарие, и угол поворота струи равен е = 180°. Сила давления на неподвижную лопасть такой конфигурации будет равна [c.222]

Лопаточный диффузор 3 состоит из системы неподвижных лопастей (рис. 151 и 152), образующих по окружности отводящие каналы, начальное направление которых совпадает с направлением абсолютной скорости выхода потока из рабочего колеса. Поток, двигаясь вдоль лопастей диффузора, плавно поступает в корпус насоса одновременно часть кинетической энергии преобразуется в энергию давления. Число лопастей на- [c.244]

Явление кавитации. Если давление при входе на лопасти рабочего колеса понизится до давления парообразования всасываемой жидкости, то в межлопастном пространстве рабочего колеса образуются пары, наличие которых обусловливает кавитацию. [c.262]

В гидродинамических передачах в большинстве случаев наиболее опасным в кавитационном отношении является режим работы остановленной турбины (1 = 0). Этому режиму соответствуют наибольшие скорости и разница давлений на лицевой и тыльной сторонах лопасти, а также (из-за больших положительных углов атаки) наибольшая неравномерность распределения давления по поверхности. Имея давление перед или за лопастной системой, можно найти давление в точке на лопасти с предполагаемым минимальным давлением. Для этого можно воспользоваться уравнением Бернулли [c.40]

Образование вторичных вихрей в каналах лопастных систем обусловлено разностью давлений на тыльной и лицевой сторонах лопастей, т. е. перетеканием по стенкам тора и чаши из области повышенных давлений (лицевая сторона) в область пониженных давлений (тыльная сторона). В середине канала жидкость течет от тыльной стороны к лицевой. Выделить и подсчитать величину потерь при указанных видах вихреобразования в гидродинамических передачах пока не представляется возможным, поэтому они косвенно входят в потери трения. [c.52]

Из эпюр распределения давлений видно, что наибольшая нагрузка на лопасти получается при положительных углах атаки. При отрицательных углах атаки (г = 0,98) нагрузка на лопасть мала, распре- [c.56]

В открытом канале осевой вихрь накладывается на основной поток, вследствие этого происходит перераспределение скоростей и давлений между лопастями, что приводит к отклонению потока от лопасти. В зависимости от вида лопастной системы (насос или турбина) и направления основного потока (центробежный или центростремительный) влияние относительного вихря будет различным. [c.73]

Применения теории пространственного потока к расчету лопастных систем гидродинамических передач. С расчетом потока в гидромашинах связаны прямая и обратная задачи. Прямая задача формулируется следующим образом по известной (заданной) геометрии лопастной системы найти распределение скоростей и давлений (поле скоростей и давлений) на поверхности лопасти. Обратная задача сводится к определению геометрии лопастной системы по заданным полям скоростей и давлений на поверхности лопасти. В настоящее время применительно к гидротрансформаторам решена прямая задача. [c.88]

Лопастные гидромашины используются в качестве гидромоторов. Достоинство лопастных гидромоторов состоит в том, что давление рабочей жидкости на лопасти создает тангенциальное усилие, передающееся ротору гидромотора. В связи с этим гидромоторы этого типа могут быть компактнее. Однако, наряду с достоинствами [c.47]

Движущий момент на лопасти без учета сил трения здесь выражается аналогично кривошипно-шатунному механизму через усилие рычага Яр, силу давления стенки паза на камень P и силу на крестовине Якр [c.150]

В ступице рабочего колеса выполняют разгрузочные отверстия 6, расположенные за выходными кромками лопастей. Они соединяют полость над рабочим колесом с зоной отсасывающей трубы и понижают давление на верхней поверхности ступицы и, как следствие, осевую силу, действующую на колесо. В обратимых гидромашинах всех систем, где разгрузочные отверстия недопустимы но условиям работы в насосном и переходных режимах, а также в диагональных турбинам вместо них используют разгрузочные трубы (см. [c.175]

При использовании схемы свободного следа предварительно находились нагрузки для жесткого следа. По полученным таким образом значениям интенсивности присоединенных вихрей определялась деформированная форма концевых вихрей. После этого для новой формы вихрей вычислялись индуктивные скорости и аэродинами1 ские нагрузки. Поскольку форма свободного следа мало зависит от деталей изменения циркуляции присоединенного вихря, дальнейшие приближения обычно не требуются. Анализ экспериментальных аэродинамических нагрузок несущего винта показывает, что нагрузки на стороне наступающей лопасти максимальны, когда сошедший с впереди идущей лопасти вихрь впервые приближается к следующей лопасти. С ростом if) во время прохождения лопасти вблизи вихря эта нагрузка уменьшается. В работе [J.30] установлены причины такого снижения нагрузок, которые состоят в следующем. При сближении внешнего вихря и лопасти происходит изменение его свойств, в частности может произойти резкое увеличение (распухание) ядра вихря. Кроме того, внешний вихрь взаимодействует со сходящими с лопасти продольными вихрями, которые объединяются с внешним вихрем в результате диффузии. Причиной снижения вызванных внешним вихрем нагрузок может быть и местный отрыв потока вследствие больших радиальных градиентов давления на лопасти. Эти эффекты моделировались в работе [S.47] путем увеличения ядра вихря при его встрече с лопастью и распространения такого распухания ядра вверх по потоку. Оказалось, что введение вызванного лопастью и распространяющегося вверх по потоку распухания вихря достаточно для удовлетворительного расчета аэродинамических нагрузок. Переход к схеме несущей поверхности приводит к существенному снижению расчетных нагрузок, вызванных приближающимися к лопасти вихрями, но этого оказывается все же недостаточно для того, чтобы такие нагрузки хорошо согласовывались с экспериментальными. Нужно заметить, что описанный выше способ [c.670]

В реальных условиях работы гидротурбины давление потока воды на лопасть распределено по ее поверхности неравномерно. Фактическое распределение давления потока воды на лопасть при различных режимах определяется путем измерения давления в достаточно больщем числе точек на рабочей и тыльной сторонах лопасти на натурных работающих турбинах или приближенно на моделях лопастей на воздушных или гидравлических стендах. Имеющиеся данные свидетельствуют о возможности получения достаточно правильных результатов путем экспериментального определения давлений на лопасть при стендовых испытаниях модельных рабочих колес гидротурбин. Это подтверждается, например, сравнением эпюр давлений на лопасть рабочего колеса гидротурбины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, полученных в Ленинградском политехническом институте на аэростенде [23], с эпюрами, полученными при натурных измерениях на действующей гидротурбине (см. раздел 34). Величины давлений, определенные по результатам стендовых и натурных измерений (фиг. VI. 11), существенно различаются лишь на тыльной стороне лопасти в зоне внешней кромки (что объясняется влиянием щелевой кавитации, проявляющейся более интенсивно в натурных условиях). [c.451]

Давления на лопасть. Общий характер изменения постоянной составляющей давлений на верхнюю поверхность лопасти при изменении мощности, отдаваемой турбиной, для всех точек лопасти примерно одинаков. Постоянная составляющая значительно увеличивается с увеличением нагрузки до 30 мгвт и затем медленно умень-500 [c.500]

Вырезанная из забоя масса снега разгоняегся винтовой лопастью до конечной скорости, с которой снег отбрасывается, к ротору в зоне раэгруз ки. С учетом действия всех сил выражение для подсчета элементар ного нормального давления на лопасть имеет вид [c.57]

Принцип действия расходомера заключается в следующем. В трубопроводе на некотором расстоянии соосно расположены две крыльчатки. По периферии обеих крыльчаток выполнены каналы, оси которых параллельны осям крыльчаток. Первая (со стороны движения потока) крыльчатка приводится во вращение электродвигателем с постоянной угловой скоростью. Вторая крыльчатка укреплена на упругом элементе. Вращающаяся крыльчатка создает в протекающем потоке инерциойный момент, поэтому закручиваемый поток газа создает давление на лопасти ведомой крыльчатки и заставляет ее поворачиваться на некоторый угол. Момент на ведомой крыльчатке пропорционален массовому расходу вещества. [c.43]

В активных турбинах используется только кинетическая энергия струи, свободно вытекающей из сопла (рис. 177) и действующей только на часть лопастей (ковшей) рабочего колеса давления при входе и выходе из рабочего колеса одинаковы и равны атмосферному. Поток, проходящий через турбину, не имеет избытка давления над атмосферным, скорости при входе на лопасти (ковши) и при сходе с них практически одинаковы. Следовательно, поток оказывает на лопасти (ковши) только активное давление, обусловливаемое изменением направления движения (в ковшовых турбинах Пельтона до 180°, см. 57), что и является причиной вращения рабочего вала. Активные турбины иногда называются свободноструйными. [c.277]

Если уменьшать число лопастей и увеличивать относительный шаг, то уменьшаются потери от трения, но увеличиваются нагрузки на лопасть и, следовательно, увеличиваются потери от сопротивления давления. С увеличением относительного шага возникают местные диф-фузорности , что способствует увеличению потерь. Минимум потерь соответствует какому-то определенному относительному шагу. Величина этого шага зависит, от формы профиля и его расположения. Кроме того, необходимо знать влияние изменения шага на обтекание профилей, так как иногда приходится использовать один и тот, же профиль в нескольких вариациях. В гидродинамических передачах пока этому вопросу уделено мало внимания. В компрессоро-, газо-и паротурбостроении исследования проведены более полно [24, 25,32]. [c.54]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...