Расширение газа в решетках

Расширение газа в решетках [c.232]

Обтекание рабочих решеток и потери в них были подробно рассмотрены в разд. 2.12. В данном разделе остановимся на процессах расширения газа в решетках и на особенностях обтекания решеток потоком с околозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями. [c.232]

В сопловом аппарате осуществляется преобразование энтальпии рабочего тела в кинетическую энергию потока этого рабочего тела (при расширении газа в сопловых решетках направляющего аппарата от давления Ро перед сопловой решеткой до давления Pi за ней). В рабочей решетке происходит преобразование кинетической энергии потока в механическую энергию вращения рабо- [c.84]

Расширение газа в косом срезе возможно лишь до определенного предела, соответствующего такому течению, когда последняя из волн разрежения (линия равных давлений р = ру) совпадает с фронтом решетки, а нормаль к ней совпадает с осью решетки. Известно, что составляющая скорости газа, нормальная к волне разрежения, равна скорости звука. Следовательно, предел расширения газа в косом срезе соответствует тому случаю, когда осевая составляющая скорости газа за решеткой становится равной скорости звука (М = 1). [c.155]

Обычно перепады давлений в решетках соплового аппарата и рабочего колеса многоступенчатой турбины на среднем радиусе выбирают докритическими, при этом степень расширения газа в ступени турбины, как уже было сказано, колеблется в пределах я .ст = 1,7. .. 2,2, что при температурах, применяемых в современных двигателях, позволяет получить работу в одной ступени до 300. .. 500 кДж/кг. [c.184]

При запертом сопловом аппарате или рабочем колесе дальнейшее увеличение л.,, уже не приводит к росту расхода газа через турбину. В этом случае с увеличением Лт будет происходить рост Лс,., и Лр.к и соответствующее увеличение скорости i > вследствие расширения газа в косом срезе решетки СА и увеличение скорости на выходе из рабочего колеса. Аналогично влияет на параметр расхода газа и Лт. Значение Лт, выше которого параметр расхода остается неизменным, условно назовем критическим (Лт.кр). [c.202]

Следует отметить, что расширение потока в косом срезе возможно лишь, т,0 определенного предела, соответствующего случаю, когда последняя из волн-разрежения падает на поверхность соседнего профиля у его задней кромки, т. е. располагается (иа схеме рис. 5.12) горизонтально. Как известно, составляющая скорости газа, нормальная к поверхности волны разрежения, равна местной скорости звука. Следовательно, предельное расширение газа в косом срезе соответствует случаю, когда число М по осевой скорости газа за решеткой равно единице. [c.202]

Запишем уравнение энергии для процесса расширения газа в турбинной решетке с учетом потерь [c.258]

Отметим- что коэффициенты ф и ij учитывают потери в лопаточных решетках. Изобразим в i —s-диаграмме действительный процесс расширения газа в реактивной ступени турбины (рис. 4.4). Линия О—/ соответствует действительному процессу расширения в сопловой решетке, линия 1—2 —процессу в рабочей решетке. [c.226]

Расширение газа в обш,ем случае происходит и в сопловой и в рабочей решетках (реактивная ступень). В активной ступени газ расширяется только в сопловой решетке. Турбины ЖРД выполняют с малой или нулевой (активные турбины) степенью реактивности. Поэтому в турбинах ЖРД процесс расширения происходит в основном в сопловых решетках. [c.232]

Рис. 4.11. Схема определения предельного расширения газа в косом срезе сужающейся решетки при рц,р

Как отмечалось в разд. 4.3.1.2, в минимальном сечении сопловой решетки при критическом отношении давлений (6j = бкр) устанавливается скорость звука. При этом расход достигает максимального значения при заданных параметрах на входе и Tq. Увеличение степени понижения давления (6j > б р) за счет уменьшения pi приводит к расширению газа в косом срезе без изменения расхода через решетку, т. е. решетка запирается . Расход не может превышать максимального. Режим запирания может иметь место и в рабочей решетке. [c.247]

Характеристики пленок представляют интерес при исследовании следующих процессов 1) течение жидкой пленки, образующейся при расширении насыщенного и влажного пара в решетках турбомашин 2) течение охлаждающей пленки в теплозащитных газовых завесах, образующихся при впрыскивании жидкости или вдувании холодного газа через специальные щели или поры в обтекаемой поверхности 3) движения жидкой пленки на оплавляющихся (вследствие аэродинамического нагрева при гиперзвуковых скоростях) поверхностях и др. Таким образом, задачи, связанные с образованием и течением пленок, весьма разнообразны и имеют большое прикладное значение. Ниже этим задачам и будет уделено основное внимание. [c.278]

Пусть стенка АС канала образована прямой, т. е. направление потока в узком сечении АВ совпадает с его заданным направлением за последней характеристикой СЕ, а вокруг угловой точки В на противоположной стенке происходит расширение Прандтля — Майера (по дуге эпициклоиды В О первого семейства в плоскости годографа). На прямой АС происходит отражение волн разрежения, и заданная скорость газа в точке С(на выходе из решетки) должна определяться в годографе точкой пересечения С прямой А С и эпициклоиды второго семейства, проходящей через ту же точку В. На участке ОЕ граница канала профилируется так, чтобы не происходило вторичного отражения волн разрежения. Для этого за точкой падения каждой волны направление стенки принимается совпадающим с направлением потока за данной волной. В результате стенка на участке ОЕ получается вогнутой. Течение в треугольнике СОЕ содержит непересекающиеся прямолинейные характеристики первого семейства, исходящие из последней характеристики второго семейства ОС. Всему этому треугольнику в плоскости годографа отвечает одна дуга эпициклоиды О С. Такое течение носит название спрямляющего, так как в нем происходит изменение параметров сверхзвукового потока газа до равномерного. [c.228]

Эффективность системы охлаждения лопаток с выходом воздуха в проточную часть определяется интенсивностью охлаждения и величиной потерь, связанных с введением охлаждения, т. е. с затратами мощности на подготовку и прокачку охлаждающего воздуха через систему охлаждения уменьшением работы расширения газа из-за отвода тепла в процессе расширения увеличением гидравлических потерь, снижающих кинетическую энергию газа в охлаждаемых решетках дополнительных потерь, возникающих при смешивании охлаждающего воздуха с газом. [c.193]

Изменения свойств чистого электролитного металла при термической обработке определяются отдыхом и рекристаллизацией. Изменение свойств электролитных металлов с включениями посторонних веществ связано с поведением этих включений при термической обработке. В противоположность атомам металла или водорода не.металлические посторонние вещества не могут диффундировать при нагреве в решетку основного металла. Они до тех пор связаны с тем местом, которое заняли при кристаллизации, пока в процессе термической обработки не будет достигнута температура их разрушения. Ниже этой температуры существенных изменений свойств не происходит. Самое большое, что может произойти, — это увеличение искажений решетки, вызванных посторонними веществами в результате их различных термических коэффициентов расширения по сравнению с основным металлом. Все включения органических соединений неустойчивы при нагреве. При определенных температурах, зависящих от их свойств, соединения эти распадаются преимущественно с выделением углерода и газов, в которых особенно часто встречаются [c.95]

В реактивных турбинах процесс расширения газа происходит как в сопловой, так и в рабочей решетке. При этом рабочие лопатки, так же как и сопловые, образуют суживающиеся межлопаточные каналы, в которых в результате расширения газа относительная скорость увеличивается от входа в рабочий канал к выходу из него. Реактивные лопатки характеризуются более высоким КПД по сравнению с активными, и, кроме того, отклонение режима работы от расчетного меньше влияет на КПД реактивной турбины. Поэтому в комбинированных двигателях применяют преимущественно реактивные турбины. [c.117]

Соотношение (5.2) для энергии колебаний в моде частоты ю аналогично выражению для энергии фотонов (квантов света). Это позволяет рассматривать моду как квазичастицу, называемую тепловым фононом. Введение этого нового понятия является весьма плодотворным и, с математической точки зрения, значительно облегчает анализ тепловых колебаний кристаллической решетки. Представление о фононном газе в твердом теле широко используется при описании таких свойств, как теплоемкость, теплопроводность, тепловое расширение, электрическое сопротивление и др. В физике используются и другие квазичастицы плазмой (волна электронной плотности), магнон (волна перемагничивания), полярой (электрон + упругая деформация), экситон (волна поляризации среды). Эти квазичастицы являются модами соответствующих колебаний. [c.92]

Сопловым решеткам соответствуют потери, находящиеся на уровне минимальных, при расчетных значениях Мх (рис. 4.16). Они в основном определяются потерями трения. При отклонении от расчетного значения Мх в связи с нерасчетным течением потери возрастают. При больших значениях Мх (бх больше расчетного бр) расширение газа происходит за пределами решетки. Оно сопровождается скачками уплотнения, повышающими потери. [c.239]

Процесс в I — 5-диаграмме. Треугольники скоростей. Окружная работа. Схема активной турбины с двумя ступенями скорости приведена на рис. 4.54. Расширение газа и падение давления происходит только в сопловом аппарате. После рабочих лопаток первого ряда стоят неподвижные лопатки (направляющий аппарат), поворачивающие поток газа так, чтобы он обтекал с благоприятными углами атаки следующий ряд рабочих лопаток. Оба ряда рабочих решеток для облегчения конструкции турбины обычно бывают укреплены на ободе одного диска. Все решетки, кроме решетки соплового аппарата, активного действия. В идеальном случае Шц = = хю 1 и = 2П- [c.273]

См, 1 , 1 — скорости и энтальпии газа в конце изоэнтропического и действительного процессов расширения в направляющей решетке к]1 — к. п. д. направляющей решетки (приближенно определяемый как к] = (р2). [c.593]

Здесь р, — плотность газа в конце изоэнтропического расширения в направляюш,ей решетке — плотность газа в конце действительного расширения (при наличии потерь). [c.593]

При обтекании решетки пластин дозвуковым невязким потоком газа при докритических скоростях потери оказываются в точности равными потерям на удар, возникающим при расширении оторвавшегося с передней кромки потока, ширина которого увеличивается, согласно уравнению неразрывности и формуле (88), до ширины межлопаточного канала, равной з1п 0. Если в действительности, как это уже указывалось выше, при срыве струй с передних кромок образуется вихревое течение, то в этом случае суммарные потери включают в себя как потери, связанные с поддержанием вихревого течения у передней кромки, так и потери на последующее выравнивание потока в межлопаточных каналах решетки. [c.92]

При небольших смещениях атомов из положения равновесия в узлах кристаллической решетки можно в первом приближении потенциальной энергии пренебречь ангармонизмом (энергия, связанная с ангармонизмом, мала). Покажем, что при этом условии в случае всестороннего сжатия и расширения (ниже макроскопического предела текучести) химический потенциал атомов металла, возбужденных деформацией, будет одинаково возрастать независимо от знака деформации (т. е. знака, приложенного извне гидростатического давления) в отличие от кинетической модели системы свободных молекул (идеального газа), где знак прира-щ,ения давления определяет направление изменения химического потенциала. Напротив, термоупругие эффекты в твердых телах связаны с ангармоническими членами в выражении потенциальной энергии взаимодействия атомов, но здесь они не рассматриваются. В литературе этому вопросу не уделено должного внимания, так как все опыты по изучению поведения твердых тел под высоким давлением относятся к деформации тела сжатием. [c.15]

Ширина спектральной линии может изменяться при процессах, ограничивающих время жизни возбужденного состояния и моделирующих случайным образом энергетические состояния. К таким процессам относятся различные виды соударений (например, соударение излучающего атома в газе с нейтральными атомами, ионами и электронами, со стенками сосуда), а также взаимодействие излучающего атома с кристаллической решеткой в твердом теле. Все эти процессы сокращают время жизни атома на данном энергетическом уровне и, согласно (14), приводят к увеличению А1 , т. е. к расширению спектральной линии. Однако и в этих случаях форма спектральной линии определяется уравнением (17), получившим название лоренцевой формы. [c.10]

Течение газа в решетке соплового аппарата. При известной температуре заторможенного потока газа на входе в ступень То и степени расширения газа в сопловом аппарате Ло,а = pVpi величину скорости истечения можно найти из уравнения сохранения энергии, которое имеет вид [c.152]

Расширение газа в косом срезе решетки сопровождается отклонением потока. Средний угол отклонения определяется по уравнению неразрывности, за писанному для сечения АВ и (рис. 11.14,6) сечения за решеткой, равного шагу t pV 2 sin Р 2=ргС2 sin Р2. где рг. Сг и Рг — плотность, скорость и угол выхода за решеткой штрихом обозначены параметры в сечении АВ. [c.311]

Состояние газа перед ступенью определяют по параметрам полного торможения (рис. 4.15). Отрезок О—О соответствует кинетической энергии газа, имеющего на входе в сопловую рещетку скорость Сд, процесс О —1 — расширению газа в сопловой решетке, процесс 1—2 — расширению газа в рабочей решетке. Соответственно и Яцр — располагаемые теплопадения на сопловую и рабочую решетки, а Яд — тепло- [c.97]

А, Б я В (рис. 4.15). Решетки с профилями групп А н Б являются сужающимися, а решетки с профилями группы В — сужающе-рас-ширяющимися. Профили группы А предназначаются для сопловых решеток с дозвуковой скоростью на выходе (Мх = 0,4. .. 0,9). При околозвуковых скоростях (0,9 < Мх <1,2) применяются профили группы Б. В решетках с этими профилями сверхзвуковая скорость достигается в результате расширения газа в косом срезе (бх < 3,5). Решетки с про( )илями группы В предназначаются для больших сверхзвуковых скоростей (Мх > 1,2). [c.238]

W — относительная скорость пара (газа) в рабочем колесе турбомашины, м/с скорость среды в теплообменном аппарате, м/с. д — координата, см, м степень сухости У — скоростная характеристика турбины у — координата прогиб, м степень влажности Z — число лопаток, ступеней, камер сгорания, ходов а — угол потока в абсолютном движении,. . . коэффициент линейного расширения, I/К .коэффициент теплоотдачи, Вт/(м -К) коэффициент избытка ноздуха Р — угол потока в относительном движении,. . . степень -пв и-жения давления в решетке различные коэффициенты у — угол,. . . ° [c.5]

Для того чтобы защитить корпус и трубные доски от колебаний температуры натрия, поток натрия отделен от корпуса кожухом, а от трубных досок системой вытеснителей и теплоизолирующих прокладок. Камеры входа и выхода натрия имеют больший диаметр, чем диаметр корпуса ПГ. Здесь располагаются элементы дистанционирования и креплений кожуха, и увеличенный диаметр камер споеобствует более равномерному распределению натрия в межтрубном пространстве пучка. Из входной камеры натрий поступает в межтрубное пространство через прямоугольные отверстия в кожухе. Через такие же отверстия в верхней части кожуха натрий поступает в выходную камеру. Трубки теплопередающей поверхности завальцованы в трубные доски методом взрыва и приварены по периметру к наружной поверхности трубной доски. Съемные крышки коллекторов позволяют определять и заглушать любую трубку в случае ее разгерметизации. Дистанцио-нирование труб осуществляется специальными решетками, расположенными с шагом 1 м по длине труб. Компенсация температурных расширений натрия в контуре проводится с помощью специальной буферной емкости, заполненной натрием и инертным газом. При помощи этой емкости уменьшается также скорость роста давления при разгерметизации трубок, сопровождающейся реакцией взаимодействия натрия с водой [5]. [c.80]

Степень очистки газов в жалюзийных золоулоаителях во многом зависит от точности их изготовления. Работа золоуловителя резко ухудшается, например, если расстояние между двумя какими-либо лопатками жалюзийной решетки увеличено и зола вместе с газами проходит через расширенную щель. Совершенно недопустимо коробление лопаток. [c.209]

Местные потери полного давления возникают при местном нарушении нормального течения, отрыве потока от стенок, вихреобра-зовании и интенсивном турбулентном перемешивании потока в местах изменения кон-фигуращга трубопровода или при встрече и обтекании препятствий [вход жидкости (газа) в трубопровод расширение, сужение, изгиб и разветвление потока протекание жидкости (газа) через отверстия, решетки, дроссельные устройства фильтрация через пористые тела обтекание различных препятствий и т. п.]. Эти явления усиливают обмен количеством движения между частицами движущейся жидкости (т. е. трение), повышая диссипацию энергии. [c.30]

Большая подвижность ионов в жидкости приводит к резкому ускорению реакций перехода фаз неустойчивых в данных условиях в устойчивые, образованию соединений в твердом виде, по отно шению к которым жидкость является уже насыщенной, и их кристаллизации из жидкой фазы. Таким образом, происходит непрерывное растворение тех фаз, по отношению к которым расплав является ненасыщенным, и кристаллизация других устойчивых в данных условиях. Это касается превращений мелких, богатых дефектами строения кристаллов в более крупные, обладающие более правильно построенной кристаллической решеткой. Количество жидкой фазы может доходить до 60%. Чем она подвижнее и чем ее строение более благоприятно для перекристаллизации, тем быстрее протекает процесс спекания. Количество, строение, по-. верхностное натяжение и вязкость жидкости легко контролируются введением различных добавок. Среди последних следует назвать полевой шпат или пегматит, сподумен, магнезиальные соединения и заранее подготовленные плавни. Превышение температуры плотного спекания сопровождается уменьшением уплотнения— вспучиванием. Максимальные температуры, допустимые при обжиге, определяются деформацией изделий и их вспучиванием за счет расширения воздуха в закрытых порах, выделения газов, растворенных в исходных материалах или образующихся в термической диссоциации некоторых окислов с переменной валентностью, например таких, как РегОз, Т10г. [c.90]

На рис. 2 схематически изображена металлич. П. к. с устройствами для стабилизации и регулировки нижнего давления [12]. Объем А заполнен пропаном. Объем Б, ограниченный металлич. частями камеры и мембранами 5, 7 и 13, заполнен водой. Когда внешнее давление не подано (открыт клапан S), мембрана 5 находится в среднем положении, а мембраны 7 и 13 прижаты к соответствующим решеткам. Уровень сброса давления задается давлением газа в объеме В. Работает П. к. след, образом. Через впускной электромагнитный клапан 11 к мембране 7 подается к.-л. газ под высоким давлением. Через воду это давление подается к мем анам 5 и 13-, мембрана 13 отходит к решетке, а мембрана 5 поджимает рабочую жидкО( ть. Паровая фаза полностью конденсируется, иосле > его камера готова к расширению. За нек-рое время до гро-хождения частиц через П. к. открывается выхлопной клапан 8. Это время выбирается таким, чтобы к моменту пролета частиц П. к. давление успело стать оавным давлению газа в объеме В. Через нек-рое время, когда нузырьки уснеют вырасти до достаточно больших размеров, на импульсные осветит, лампы подается поджигающий импульс и производится фотографирование. Давление в П. к. остается равным Рд до тех пор, пока в результате закипания жидкости в камере мембрана 13 не будет прижата к опорной решетке. Все это время П, к. обладает постоянной чувствительностью к ионизующим частицам. Давлкаие [c.248]

Пульсируюш ие воздушно-реактивные двигатели (ПуВРД) состоят из короткого входного диффузора, клапанной решетки, камеры сгорания и длинного цилиндрического выходного сопла (фиг. 5). В камеру сгорания впрыскивается горючее. Электрический запал — свеча поджигает образовавшуюся смесь. Сгорание происходит в частично замкнутом объеме, так как столб газов в длинном выходном сопле вследствие своей инерции препятствует быстрому расширению продуктов сгорания поэтому давление в камере повышается, входные клапаны автоматически закрываются и газы с увеличенной скоростью выталкиваются из сопла, действуя на двигатель с некоторой силой реакции. Вследствие инерции столба газов, движущихся по выходному соплу, давление в камере падает ниже атмосферного и в камеру через клапаны, которые автоматически открываются, входит свежий воздух. Затем все такты повторяются. [c.13]

Лопаточные решетки имеют косой срез, так как угол наклона лопаток на выходе значительно меньше 90°. При давлении за сопловой решеткой pi, меньшем Pinp, в пространстве между критическим сечением и срезом происходит расширение газа. Давление вдоль спинки падает постепенно, а в точке А сразу (см. рис, 4,10), Около точки А возникает течение Прандтля—Майера (течение при обтекании тупого угла), приводящее к увеличению скорости газа от звуковой (Я р = 1) ДО сверхзвуковой (Я > 1), и поток поворачивается, [c.233]

Эта формула выведена Бэром и носит его имя. Зная начальные параметры пара ро и /о и конечное давление р , можно построить изоэнтропийный процесс расширения рабочего тела на диаграмме S—t. Критическое давление определится из выражения — Р, Ро. Пересечение изобары р с изоэнтропой расширения определит критические параметры, а конечная точка расширения определит удельный объем и располагаемый перепад энтальпий hl . Критическая скорость Q в случае идеального газа вычисляется по уравнению (3.54), скорость — по уравнению (3.45). Таким образом, пользуясь диаграммой s—i, легко вычислить по формуле (3.59) угол поворота потока б для различных значений давления за решеткой. [c.101]

В практике котлостроительных фирм широко распространены воздухораспределительные решетки и воздушные короба, образованные из труб, включенных в систему циркуляции котла. При этом воздухораздающие колпачки устанавливаются в плавниках между трубами, образующими верхнюю часть воздушного короба и обеспечивающими охлаждение воздухораспределительной решетки [100].- Такая конструкция наиболее целесообразна при растопке горячими псевдоожижающими газами. На котле с принудительной циркуляцией газораспределительная решетка выполнена из труб 0"51 мм с расстоянием по осям 114 мм, соединенных между собой приваренными мембранными пластинами и включенными в испарительный контур котла. Такая конструкция снимает вопрос о компенсации тепловых расширений. Со стороны топки газораспределительная решетка покрыта огнеупорной обмазкой толщиной 50 мм. [c.273]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...