Работа ступени при нерасчетном режиме

Работа ступени при нерасчетном режиме [c.73]

РАБОТА СТУПЕНИ ПРИ НЕРАСЧЕТНОМ РЕЖИМЕ [c.169]

В условиях значительных отклонений параметров цикла, носящих к тому же длительный характер, вопросы надежности работы приобретают определяющее значение. Подобные изменения режима могут вызвать перегрузку отдельных ступеней и изменение их температурных условий. Перераспределение тепловых перепадов по ступеням турбины вызывает изменение реактивности ступеней, что отражается на условиях работы упорного подшипника и лопаточного аппарата турбины. Работа ступеней в нерасчетных режимах приводит к ухудшению внутреннего относительного к. п. д. турбины. К еще большему понижению экономичности приводит изменение термического коэффициента полезного действия при понижении начальных или повышении конечных параметров цикла. В подобных случаях необходимо наряду [c.67]

Срывные колебания возникают в лопатках при работе ступени на нерасчетных режимах. Прн этом переменные [c.310]

На рис. XII.13 представлены кривые максимальных значений к. п. д. и т] - двухступенчатых отсеков при (У 2] V o)opt в зависимости от По. В исследованном диапазоне характер изменения 711 и т) двухступенчатых отсеков I и II под влиянием По мало отличается от соответствующих зависимостей для одноступенчатых моделей. Известно, что при нерасчетном режиме работы двухступенчатого отсека распределение перепадов между ступенями отличается от расчетного. Результаты опытов (рис. XII. 13) показывают, что при расчетном По отсека характеристические числа (m/ o)i и (ы/Со)ц [c.214]

Отмеченная особенность приводит к тому, что для близких к нулю расходов, при которых лишь становится возможным переход ДРОС на режим вентилирования, перепад энтальпий в ДРОС превышает перепад энтальпий в ЦНД. Вследствие этого снижается теплоперепад в части турбины, предшествующей ДРОС, и аналогично работе всей турбины на нерасчетном режиме это снижение теплоперепада в наибольшей степени скажется на последних ступенях. предшествующего ДРОС отсека ЦСД. [c.197]

Фиг. 14-26. Схема построения процесса в /s-диаграмме при работе ступени турбины в нерасчетном режиме.

На нерасчетных режимах углы атаки на рабочих лопатках первой ступени могут сильно возрасти (см. гл. 4) и, кроме того, первые ступени наиболее подвержены влиянию различных возмущений входящего в двигатель потока, вызванных неравномерностью потока за воздухозаборником и другими возможными причинами. Следовательно, в первых ступенях надо иметь повышенные запасы по углам атаки, т. е. по нагрузке решеток. Поэтому при распределении работы сжатия между ступенями первые одну-две ступени приходится нагружать значительно слабее остальных. В последующих ступенях, имеющих обычно уже более высокие значения d, нагрузка соответственно увеличивается. [c.110]

Обратимся теперь к рассмотрению оптимальных режимов работы компрессора при различном числе оборотов. Максимальный КПД компрессора на нерасчетном числе оборотов должен получаться, когда режимы крайних ступеней менее всего отклоняются от оптимальных условий работы, а средние ступени работают вблизи точек максимума КПД. [c.150]

Влиянию числа Рейнольдса на характеристики турбомашин и плоских решеток профилей посвящено много работ. Однако наиболее надежными по своим результатам следует считать те, в которых изменение числа Рейнольдса происходит за счет изменения скорости потока и плотности среды. К таким относятся исследования плоских решеток и ступени компрессора. Можно считать установленным, что для вентиляторов, состоящих только из рабочего колеса, число Рейнольдса, начиная с которого кпд практически не изменяется, составляет (1,5ч-2,0) X 10 . Особо существенным влияние числа Рейнольдса становится при его значениях ниже 0,5 X 10 . Оно влияет не только на максимальный кпд и давление на этом режиме, но и на нерасчетных режимах характеристика давления в ряде случаев становится круче, а разрыв характеристики начинается при меньших коэффициентах расхода или даже исчезает вовсе, превращаясь в плавную впадину. С уменьшением числа Рейнольдса примерно с 3 X 10 до 0,5 X 10 происходит также некоторое уменьшение потребляемой мощности, что связано с уменьшением отклонения потока в решетках. [c.844]

Необходимым условием. надежной и экономичной работы паровых турбин я вляется периодический контроль за возможным заносом солями их проточной части. Выпадение из пара твердых осадков может существенно исказить рабочий процесс расширения пара в турбине, поскольку при осаждении солей в каналах сопл и лопаток ступеней происходит перераспределение тепловых перепадов по ступеням турбины и все ступени, как занесенные, так и чистые, начинают работать в нерасчетном режиме. При этом в особо [c.103]

При = 1 (в реактивных ступенях) давление создается в рабочем колесе, а направляющие лопатки служат лишь для изменения направления потока. Ступени с р = 1 обычно применяют при сравнительно малых окружных скоростях ( = = 160. .. 240 м/с для компрессоров стационарных ГТУ). Ступени с р = 1 лучше работают на нерасчетных режимах, чем ступени с PJJ =0,5. [c.416]

Срывные колебания возникают в лопатках при работе ступени на нерасчетных режимах. При этом переменные газовые силы не носят четко выраженного периодического характера. Колебания лопаток происходят в основном по первой форме с неустойчивой амплитудой. Сильные срывные колебания обычно возникают в лопатках компрессора на предпомпажных режимах. [c.312]

Для полного описания работы ДРОС на нерасчетных режимах проведено определение параметров ступени при переходе ее на режим вентилирования (т) = 0) и работе в беспаровом режиме G = 0). Режим т = О наступает при очень малом расходе пара. Для ЦНД с низким разделительным давлением Gt,=o = (0,011н-4-0,012) G oM, а для ЦНД с высоким Gn=o = (0,00264-0,0036) G om-Интересно отметить, что в последнем случае расход Gn=o в три-четыре раза меньше и имеет настолько малое значение, что можно полагать практическое отсутствие режимов потребления энергии ДРОС в ЦНД с высоким разделительным давлением. При столь малых расходах проявляется специфическая особенность рабочего процесса ДРОС, заключающаяся в отличии протекания ее расходной характеристики от расходных характеристик осевых ступеней. Она выражается в том, что при любом снижении расхода (вплоть до нуля) перепад давлений в ДРОС не может быть ниже некоторого минимального уровня, определяемого интенсивностью поля центробежных сил в РК или, другими словами, частотой вращения ротора. [c.197]

В чисто активных тур бинах при нерасчетных режимах работы также может появиться некоторая реакция 3 каналах рабочих лопаток и увеличение осевого давления на рабочие диоки, особенно в части высокого давления. Этому способствует и большая утечка пара через радиальные зазоры уплотнений диафрагм. В связи с этим в дисках чисто активных турбин первых и /промежуточных ступеней тоже имеются разгрузочные отверстия. [c.41]

Доля круннодиснерсной влаги к = бка/(убвл> где — расход крупнодисперсной влаги у — степень влажности ( вл — расход влажного пара в единицу времени в рассматриваемом сечении, в общем случае зависит от места ее возникновения, степени влажности пара, геометрических параметров решетки и т. д. Как показывают исследования, закон изменения X = f (I) в зависимости от места возникновения влаги близок к закону изменения влажности по проточной части. Во всех случаях с ростом влажности доля крупнодисперсной влаги возрастает. При малой диаграммной влажности г/2д<3% доля крупнодисперсной влаги составляет всего несколько процентов, так как в этом случае влага образуется лишь в пределах рассматриваемой ступени. В то же время при нерасчетном режиме работы проточной части турбины (частота вращения ротора (й < 0,5(Оном) при У2д = 3-н4%) доля круннодиснерсной влаги существенно возрастает, так как из-за низкого КПД в зоне влажного пара будут работать уже несколько ступеней. [c.274]

Значения коэффициентов (<,, х2 <р, Ф при нерасчетном режиме работы ступени нужно брать соответствующими данному режиму и, в частности, учитывать угол атаки решетки потоком. При отсутствии экспериментальных данных можно принимать (х,, х2, f ьеизменными, а коэффициент Ф определять по формуле [c.609]

Рассмотрим теперь характер изменения КПД. Пусть при некотором положении заслонки треугольник скоростей воздуха на входе в колесо какой-либо ступени (в частности, первой ступени) соответствует бессрывному обтеканию и определяется сторонами и, Wi, ia (рис. 7.6). Очевидно, что при уменьшении расхода воздуха при постоянном п (при постоянном и) скорость станет равной la и произойдет срыв потока со спинки лопаток (треугольник скоростей и, w u la). А если расход воздуха увеличить, срыв потока образуется со стороны корытца лопаток (треугольник скоростей и, w l, la). Очевидно, что минимальные гидравлические потери и максимальный КПД (точка 0) соответствуют бессрыв ному обтеканию. Этим можно объяснить характер протекания т к Конечно, все ступени на нерасчетном режиме не могут одновре менно работать бессрывно. Более того, как было показано выше разные ступени работают по-разному, но интегрально максималь ный КПД, при прочих равных условиях, будет соответствовать среднему минимальному срыву по всем лопаткам. [c.110]

Применение компрессора двухвальной (двухкаскадной) схемы следует также рассматривать как один из способов регулирования многоступенчатого компрессора (рис. 5.19). Компрессор двигателя разделяется на две группы ступеней (два каскада), каждая из которых имеет самостои-тельный привод от своей турбины. В этом случае один высоконапорный компрессор как бы заменяется двумя компрессорами меньшей напорности компрессором низкого давления (КНД) и компрессором высокого давления (КВД). При высокой общей степени повышения давления компрессора степень повышения давления каждого компрессора в двухвальной схеме будет сравнительно небольшой. При малых степенях повышения давления в каждом каскаде обеспечивается меньшее рассогласование работы отдельных ступеней на нерасчетных режимах. [c.252]

Значения коэффициентов (Лг <р, ф при нерасчетном режиме работы ступени нужно брать соответствующими данному режиму и, в ч стности, учитывать угол атаки решетки потском. При отсутствии экспериментальных даьных можно принимать л,, (л , <р неизменными, а коэффициент ф определять по формуле [c.609]

Осевые компрессоры с большими степенями повышения давления выполняются по двухроторной схеме (см. рис. 26). В двухроторном компрессоре два последовательно расположенных ротора — низкого и высокого давления — автономно приводятся во вращение соответственно турбинами низкого и высокого давления. Такая конструкция позволяет, во-первых, получить рациональную конструкцию проточной части компрессора в целом (например, избежать слишком малых длин рабочих лопаток последних ступеней), во-вторых, расширить область устойчивых (беспомпажных) режимов работы и повысить к. п. д. при работе на нерасчетных режимах (поскольку степень повышения давления каждого из двух роторов меньше, чем одного общего ротора, и, следовательно, машина, состоящая из двух роторов, меньше склонна к пом-пажу) и, наконец, в-третьих, использовать мощность парогазовой турбины высокого давления полностью на совершение работы сжатия в компрессоре высокого давления. [c.44]

Анализ показывает, что размер капель за счет кодденсацип пара на их поверхностях при прохождении всей проточной части турбины возрастет незначительно (приблизительно в два раза). Наряду с образованием влаги в вихрях за выходными кромками в турбинной ступени влага возникает также в зоне вторичных течений, в области отрывных течений. Эти процессы образования влаги наиболее характерны для нерасчетных режимов работы турбоустановки (при частичной нагрузке), когда обтекание турбинных решеток сопровождается развитым отрывом потока у корневой части ступеней и на входных кромках турбинных лопаток. [c.270]

Эффективным средством уменьшения Сохл в двигателях с высокими я о и при больших скоростях полета является снижение температуры охлаждающего воздуха. Это можно осуществить путем охлаждения отбираемого за компрессором воздуха в теплообменнике. В качестве охлаждающей среды можно использовать воздух из воздухозаборника или за вентилятором второго контура ТРДД либо топливо. Из рис. 11.10 видно, что при уменьшении температуры охлаждающего воздуха Тв.охл на 100 К можно снизить Сохл примерно на 15 %. Следует иметь в виду, что при этом возникают трудности на пусковых и нерасчетных режимах работы двигателя, когда возможности охлаждения его ограничены. В некоторых случаях для охлаждения второй и третьей ступени может оказаться целесообразным снизить температуру охлаждающего воздуха путем отбора его из промежуточных ступеней компрессора. [c.196]

В условиях эксплуатации и высота, и скорость полета, и частота вращения изменяются в широких пределах. При этом степень повышения давления, расход воздуха, окружные скорости, а следовательно, числа М и углы атаки на лопатках различных ступеней также изменяются и могут существенно отличаться от их расчетных значений. Это может явиться причиной значительного изменени.ч потребляемой мощности и КПД компрессора, а в некоторых случаях — появления неустойчивости в его работе. Поэтому возникает необходимость в определении указанных параметров и в проверке устойчивости работы компрессора не только на расчетном, но и на других, нерасчетных режимах. В заводской практике с этой целью могут проводиться дополнительные расчеты параметров потока и углов атаки во всех ступенях компрессора еще на нескольких режимах его работы. Но в отличие от основного (расчетного) режима эти расчеты являются проверочными, поскольку геометрические размеры и форма лопаток ступеней здесь оказываются уже заданными. [c.114]

В подразд. 4.6 было показано, что при йпр<1 режимы работы первых ступеней переходят на левые ветви их характеристик, приближаясь к границе срыва, а у последних ступеней — на правые ветви с отрицательными углами атаки, с пониженными значениями напора и КПД. При гёпр>1 (рассогласование ступеней имеет противоположный характер. Для уменьшения рассогласования ступеней многоступенчатого компрессора на нерасчетных режимах и улуч-шеяия работы его в различных условиях эксплуатации в авиационных ГТД широко применяются (различные способы регулирования компрессоров, целью которого могут быть [c.166]

Там же в координатах и GIGpa нанесены линии равных к. п. д. ( Чк = onst). При уменьшении расхода воздуха или увеличении числа оборотов наступает неустойчивая работа — помпаж. Для расширения диапазона рабочих режимов компрессоров применяют различные способы, как, например, выпуск воздуха из промежуточных ступеней или поворотные направляющие лопатки. Последний способ позволяет увеличить к. п.. д. компрессора на нерасчетных режимах. [c.354]

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]

Осевым компрессором на некоторых режимах их работы свойственна неустойчивая работа, называемая помпажем компрессора. Причиной неустойчивой работы компрессора является срыв потока с лопаток отдельных ступеней компрессора при нерасчетных условиях их обтекания. Для повышения запаса устойчивости и исключения явлений срыва потока и помпажа компрессора у современных ГТД осуществляется то или иное специальное их регулирование. Наиболее эффективные способы регулирования— поворот лопаток спрямляюи их аппаратов групп первых и последних ступеней, а также использование компрессоров двух-вальной схемы. Широко применяются также ленты перепуска воздуха из промежуточных ступеней компрессора в атмосферу. [c.55]

При изменении режима ступени меняются условия работы отдельных ее элементов со1пла, камеры смешения и диффузора. При этом происходит перераспределение потерь в указанных элементах ступени. В условиях эксплуатации возможно одновременное изменение всех четырех параметров. При этом все элементы ступени работают в нерасчетных условиях. [c.431]

Возможность уплотнять суспензии, химически активные жидкости и работать в широком диапазоне изменения режимных параметров агрегата способствует широкому использованию таких гидродинамических уплотнений в ТНА ЖРД. Они широко применяются в комбинащ1И с различными уплотнениями, а сами иногда выполняются в несколько ступеней. В практике избестны конструкщ1И с пятью импеллерами (пятиступенчатое уплотнение). При использовании многоступенчатых импеллеров сохраняется герметичность насоса на нерасчетных (пониженных) режимах работы ТНА по угловой скорости. [c.241]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...