Рабочие лопатки турбин

Рабочий цикл в газотурбинном двигателе происходит при высокотемпературном тепловом процессе с образованием высокоскоростных выхлопных газов. В процессе работы рабочие лопатки турбины высокого давления подвергаются окислению и газодинамической коррозии, т.е. физическому разрушению. [c.433]

Газотурбинные установки (ГТУ) относятся к числу двигателей внутреннего сгорания. Газ, получившийся в результате сгорания топлива в камере сгорания, направляется в турбину. Продукты сгорания, расширяясь в сопловом аппарате и частично на рабочих лопатках турбины, производят на колесе турбины механическую работу. [c.162]

В этом случае продукты сгорания непосредственно контактируют с рабочими лопатками турбины, вследствие чего они преждевременно изнашиваются. Поэтому в газотурбинных установ.ках, работающих по открытой схеме, применяются только такие топлива, которые содержат минимальное количество взвешенных твердых частиц — золы, окислов серы и т. д., т. е. в основном жидкое или газообразное топливо. [c.548]

Рабочим телом в ГТУ являются продукты сгорания жидкого или газообразного топлива, которые под большим давлением поступают в сопловой аппарат турбины. В сопловых каналах 7 скорость рабочего тела увеличивается, а давление падает, происходит переход внутренней энергии давления газов в кинетическую энергию потока. Этот поток газов, входя с большой скоростью в криволинейные каналы 8, образованные рабочими лопатками турбины, оказывает на них давление и заставляет вращаться рабочее колесо. Кинетическая энергия рабочего тела нре- [c.184]

Подробно вопрос динамического взаимодействия свободной струи с рабочими лопатками турбин рассматривается в специальных курсах. [c.357]

В ГТУ, работающей по замкнутой схеме, продукты сгорания не контактируют с рабочими лопатками турбины, поэтому в них может использоваться топливо любого вида и качества. Кроме того, при замкнутой схеме низшее давление цикла может быть в несколько раз выше атмосферного, что позволяет работать при больших давлениях, а значит меньших объемах газа, вследствие чего можно значительно уменьшить габариты установки. [c.204]

Суммарные потери на трение потока пара о стенки канала между рабочими лопатками турбины, вихревое движение частиц пара и трение их между собой [c.304]

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ НА РАБОЧИХ ЛОПАТКАХ ТУРБИНЫ И ПОТЕРИ В СТУПЕНИ [c.331]

Активные рабочие лопатки турбин имеют симметричную форму и образуют каналы примерно постоянной ширины. Реактивные лопатки (направляющие и рабочие) образуют суживающиеся каналы, в которых происходит расширение и ускорение рабочего тела. [c.27]

Рассмотрим более общий случай, когда необходимо суммирование статической и циклической долей повреждаемости. Рассчитаем долговечность рабочей лопатки турбины, температурное и напряженное состояния которой описаны в работе [71]. [c.183]

Основными конструктивными элементами, которые могут ограничивать температуру газа в турбореактивных двигателях, являются рабочие лопатки турбины. Жаропрочные металлические сплавы лопаток не выдерживали максимально высокой температуры газа. [c.81]

Центральный элемент разработанной схемы — высокотемпературная газовая турбина. Для обеспечения надежной работы газовая турбина имеет систему охлаждения проточной части влажным паром, которая в данном случае выполняется двухконтурной. Первый контур заполняется натрием, который циркулирует в закрытых каналах внутри лопаток. Охлаждающим агентом второго контура является влажный пар. Рабочие лопатки турбины выполняются двухъярусными верхний ярус образует проточную часть газовой турбины, а нижний ярус омывается влажным паром. [c.206]

Рис. 8. Вибрационное напряжение в рабочей лопатке турбины с бандажной полкой

Особенно эффективно применение бандажной полки, влияние которой на вибрационные напряжения в рабочей лопатке турбины показано на рис.8. На лопатках с бандажной полкой замеренные вибрационные напряжения в 4 раза меньше, чем на лопатках без полки и, кроме того, отсутствуют колебания с частотой основного тона (/о = 940 Гц, /i = 1520 Гц). [c.61]

Перейдем к описанию конкретной наладки. В качестве объекта измерения была выбрана рабочая лопатка турбины ГТТ-3 5-й ступени профиля ГГ (рис. 2). Центр вращения находился в точке О, расположенной правее линии выходной кромки на 40 мм и ниже линии базовой плоскости на 10 мм. Полученные при этом декартовы координаты точек начала участков и центров дуг приведены в табл. 1. Участки пронумерованы в порядке их обхода, ввиду чего участок входной кромки профиля пронумерован дважды (№ 4 и № 8). Звездочкой отмечены данные, взятые с чертежа, а также полученные из них при переходе к новому центру декартовых координат. Остальные данные определены расчетом. [c.144]

Рабочие лопатки турбин можно классифицировать по различным признакам. [c.5]

Приведенные экспериментальные данные дают полезные сведения о влиянии различных факторов на демпфирующую способность пакетов стержней, имитирующих рабочие лопатки турбин, однако они еще далеко недостаточны для оценки рассеяния энергии колебаний лопаточного аппарата. Так, ни в одной из приведенных выше работ не изучено демпфирование пакетов лопаток с одними проволочными связями. Между тем наиболее напряженные лопатки последних ступеней турбин характеризуются именно такими скрепляющими связями. [c.43]

РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ [c.86]

Кроме этого, циклическое нагружение нестационарно — величины циклических нагрузок различны в пределах каждого блока, соответствующего одному полету. Особенностью нагружения деталей ГТД является то, что интенсивное малоцикловое и статическое нагружение происходит с одновременным действием вибрационных напряжений, вызывающих механическую усталость материала деталей. В тех случаях, когда нагружение или разгрузка деталей (рабочие лопатки турбин, диски, корпуса) сопровождается увеличением или уменьшением температуры, механическое циклическое нагружение дополняется термическим, и при этом сопротивление малоцикловой усталости должно быть определено с учетом фактора переменности температуры в течение цикла. Для ряда деталей (сопловые лопатки, форсунки, экраны камер сгорания, элементы форсажных камер) термические напряжения являются основными и необходима оценка сопротивления термической усталости. [c.75]

В рабочих лопатках турбин действие термоциклических нагрузок приводит к разрушению кромок, так, как это показано на рис. 4. 3, а. Характер разрушения может быть хрупким, как в данном случае, но может наблюдаться и значительная остаточная деформация, внешне проявляющаяся в виде волнистости кромок. [c.79]

Окружная стационарная неравномерность потока. Спектрограмма рабочей лопатки турбины (рис. 10.1) содержит узкополосные составляющие, выделяющиеся из отклика на широкополосный шум. Они являются реакцией на силовое воздействие гармонических составляющих окружной стационарной неравномерности потока. Это следует из кратности частот соответствующих узкополосных составляющих частоте вращения ротора. [c.195]

При снижении давления свежего пара перед турбиной с дроссельным регулированием и полностью открытом дроссельном клапане давление перед соплами первой ступени снизится, уменьшатся расход пара через турбину и ее. располагаемая мощность. В связи с этим напряжения в направляющих и рабочих лопатках турбины будут также ниже расчетных, т. е. детали проточной части будут работать без перегрузки. [c.99]

Турбина должна всегда работать при номинальном числе оборотов, что соответствует частоте тока в сети 50 периодов в секунду. Дело в том, что рабочие лопатки турбины при работе всегда колеблются и в различных ступенях турбины имеют различные частоты собственных колебаний. При изготовлении турбины путем подбора профиля лопаток, бандажей, числа лопаток в пакете конструкторы добиваются, чтобы собственная час- [c.170]

К. п. д. ступени относительно рабочих лопаток называется отношение величины полученной работы на рабочих лопатках турбины ко всему располагаемому запасу рабо- [c.209]

Одноступенчатая газовая турбина (рис. 10.1) состоит из рабочего колеса 3 с закрепленными по окружности рабочими лопатками 2. Колесо насажено на вал турбины 5, который опирается на подшипники 4, установленные в корпусе 6. Перед рабочими лопатками турбины находятся неподвижные направляющие лопатки /, образующие со/г гобую решетку, межлопаточные каналы 7 которой играют роль сопл. [c.184]

Ротор 2 компрессора высокого давления (КВД) — барабанного типа, цельнокованый, с пазами под хвостовики рабочих лопаток, выточенными в окружном направлении. К ротору через кольцевую проставку двенадцатью стяжными болтами крепятся три диска 16 ТВД. Рабочие лопатки турбины удерживаются в дисках благодаря двухзубчатому елочному хвостовику. Аналогично осуществляется крепление лопаток на диске и соединение пяти дисков 14 ТНД в единую конструкцию. [c.197]

При обслуживании ГТУ следует иметь в виду, что газотурбинный двигатель потребляет большое количество воздуха. При эксплуатации в морских условиях вместе с воздухом в проточную часть попадают брызги морской воды. Образующиеся на компрессорных лопатках отложения изменяют их геометрию, что приводит к падению КПД и повышенню температуры перед турбиной из-за уменьшения подачи воздуха. Помимо снижения КПД отложения на рабочих лопатках турбины вызывают коррозию лопаток. Источниками загрязнения проточной части могут быть также подсос масла из переднего подшипника компрессора, выпускные газы, а при нахождении судна возле берега — частицы пыли, золы и т. п. [c.341]

Рассмотрим плоскопараллельный поток рабочего тела, который проходит через рабочие лопатки турбины (рис. 97). Безударный вход газа (пара) на рабочие лопатки обеспечивается входом его под углом к направлению вращения лопаток и. На входе рабочее тело имеет относительную скорость w . Выход газа осуществляется с относительной скоростью Шз под углом Ра-Усилие потока, действующего на рабочую лопатку в направлении U, создает полезный крутящий момент наУвалу турбины, а усилие потока в направлении z через диск и вал турбины передается на упорный подшипник. [c.219]

Рабочие лопатки турбины имеют закрученный профиль с хвостовиком. Переход от хвостовика к профилю выполнен в виде прямоугольной полки во второй ступени или полки в виде параллелограмма в первой ступени. На вершине лопатки первой ступени имеется бандажная полка с тремя усиками уплотнения. Внутренняя часть пера лопатки облегчена для снижения напряжений от действия центробежных сил. Лопатки первой ступени, выполненные из жаропрочной стали, с полкой в виде параллелограмма устанавливают в ротор со сторны дефлекторного диска, последовательно одна за другой. Лопатки второй ступени жаропрочные и на вершинах со стороны внутреннего проф1 я имеют уплотнения. [c.37]

Оценка сопротивления малоцикловому разрушению является для деталей авиационных двигателей важным этапом расчетов на прочность, дополняя сугцествуюгцие традиционные методы расчета [2—4, 13, 14]. Рабочие лопатки турбин рассчитываются на кратковременную и длительную статическую прочность оценивается вытяжка пера — для обеспечения зазоров между рабочим колесом и корпусом и для обеспечения натяга между бандажными полками. Материал лопаток, кроме обеспечения прочности, должен иметь достаточную жаростойкость и сопротивление эрозии. Для определения величины натяга в полках производится расчет на релаксацию напряжений и ползучесть в процессе длительной работы на стационарных режимах. [c.82]

В рабочих лопатках турбин напряжения различны в кромках и в центральной части и неодинаковы по высоте пера лопатки. На рис. 4.5 [3] показано распределение суммарных (от действия центробежных и газовых сил и неравномерной температуры) напряжений и температур по контуру и срединной линии охлаждае- [c.84]

МОЙ рабочей лопатки турбины. Значение среднего (по сечению) напряжения составляет 100 МПа, максимальные напряжения в зоне охлаждающего отверстия достигают 600 МПа. Большие значения растягивающих напряжений в зоне отверстия объясняются суммарным действием центробежных нагрузок и относительно невысоким значением температуры лопатки в этой зоне (600 С). Влияние охлаждения распространяется на контур профиля—эпюры напряжений по контуру повторяют кривую распределения их по срединной линии, хотя максимум эпюр менее выражен. Кромки лопатки сжаты, величины напряжений здесь достигают 300 МПа, что в сочетании с температурой 930° С (на задней кромке) приводит к пластическому деформированию материала в этих зонах (лопатка изготовлена из сплава ХН70ВМТЮ с величиной предела пропорциональности при 850° сТпц = 280 МПа). [c.85]

Если же температура отработавшего пара начинает превышать 140 С, то для снижения ее принимаются обычно следующие меры. Постененно снижается температура свежего пара при помощи распылителя конденсата тина ОРГРЭС (рис. 4-10), который устанавливается на прямом горизонтальном или вертикальном участке главного паропровода на расстоянии 10—12 м до водоотделителя у турбины. Температуру отработавшего пара можно также снизить впрыском (распылением) конденсата при помощи специальных соил, вмонтированных в выхлопной части таким образом, чтобы распыливаемый конденсат не попадал на рабочие лопатки турбины, и частичным уменьшением противодавле-168 [c.168]

Свежий naip через патрубок / подводится к двухседельному дроссельному клапану 2, направляется а камеру 3, откуда через оопла ( не попавшие в разрез) на рабочие лопатки турбинного диска 4. Диск укреплен на валу 5, лежащем в подшипниках б и 7. Тур бина соединена с генератором через редуктор, имеющий шевронные шестерни. [c.219]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...