Мелкодисперсная влага

Cтраница 3

Уменьшение коэффициента V с ростом Ма ( до Ма-0 95) объясняется ростом градиентов скоростей в канале и относительно большим отставанием капель от потока пара из-за инерции. Рост коэффициента V при сверхзвуковых скоростях может быть объяснен значительным дроблением пленок и капелек влаги в скачках уплотнения и появлением мелкодисперсной влаги в скачках конденсации. Следует отметить, что полученные в опытах значения коэффициента V ( рис. 4 - 9 г) оказались достаточно высокими ( у - О 42 - 0 6), несмотря на значительные размеры капель перед решеткой ( с. Это еще раз подчеркивает существенную роль дробления капель и пленок внутри канала решетки. Действительно, при использовании метода взвешивания измеряемая сила, действующая на лопатку, определяется только скольжением фаз внутри канала до выходной кромки [ формула ( 4 - 10) ], и, следовательно, при движении влаги только в виде пленки коэффициенты V должны были бы оказаться весьма малыми. [31]

Важной газодинамической характеристикой решетки является также угол выхода потока аь интенсивно меняющийся при переходе через зону насыщения. В соответствии с изменением коэффициентов потерь кинетической энергии и расхода средний для решетки угол выхода возрастает с приближением к состоянию насыщения и затем уменьшается при появлении мелкодисперсной влаги. [32]

Ниже остановимся на двух классах течений, которые можно условно выделить при исследовании процессов, протекающих в ступенях влажного пара. К первому классу относятся течения со спонтанной конденсацией переохлажденного пара. Предполагается, что образующаяся при этом мелкодисперсная влага движется вместе с паром практически без скольжения. В этих условиях определяющими эффектами являются термодинамически неравновесные фазовые переходы и связанное с ними выделение теплоты парообразования. Второй класс характеризуется наличием жидкой фазы, состоящей из достаточно крупных капель, которые движутся со значительным скольжением. Процесс расширения такой среды в решетках в ряде практически важных случаев близок к процессу с замороженными фазовыми переходами, и определяющее влияние на поток оказывает механическая неравновесность фаз. [33]

В этом случае происходит конденсация пара; степень неравновесности процесса уменьшается. Скачок конденсации при этом перемещается вниз по потоку к выходному сечению сопла. Важно отметить, что даже при мелкодисперсной влаге перед соплом процесс расширения пароводяной смеси неравновесный, о чем свидетельствуют возникающие в расширяющейся части сопла скачки конденсации. [34]

Схема капельных потоков. а - за. [35]

Опыты при малых окружных скоростях показали, что обычное турбинное РК - хороший сепаратор, способный удалять 70 % и более крупнодисперсной влаги. Опыты ЛПИ при больших окружных скоростях выявили, что сепарирующая способность РК резко падает из-за дробления влаги и увлечения ее потоком. Поэтому в реальных условиях при больших окружных скоростях и мелкодисперсной влаге за РК удается улавливать всего 1 - 2 / о от диаграммного количества влаги перед РК Хотя окружные скорости в ЧВД гораздо меньше чем в ЧНД, из-за повышенной плотности эффект сепарации получается еще слабее, чем в ЧНД. [36]

Вблизи минимального ( критического) сечения, в котором М1, продольные градиенты давления достигают максимальных значений и пограничный слой ламинаризируется. За минимальным сечением реализуется конденсационный скачок, положение и интенсивность которого определяются начальными параметрами пара и профилем в расширяющейся части сопла за минимальным сечением. Конденсационный скачок турбулизирует пограничный слой за критическим сечением, а выпадающая при конденсации мелкодисперсная влага частично подавляет генерируемую турбулентность. При достаточной интенсивности конденсационный скачок может вызвать отрыв ламинаризированного в минимальном сечении слоя; отрыв локализуется в последующем конфузорном сверхзвуковом течении. Подчеркнем, что при работе сопла на нерасчетных режимах с адиабатными скачками уплотнения в расширяющейся части конденсационный скачок обеспечивает менее интенсивную диссипацию кинетической энергии в сопле, так как способствует снижению интенсивности адиабатного скачка и вследствие турбулизации пограничного слоя предотвращает его отрыв. [37]

Следовательно, существует ( с учетом фазовых переходов) несколько механизмов подавления и генерации турбулентности в конфузорных сопловых потоках. В конфузорном потоке однофазной среды частичное ( или полное) вырождение турбулентности реализуется под воздействием отрицательных градиентов давления, особенно значительных при больших числах М-1. В потоке с фазовыми переходами образование неустойчивых зародышей порождает конденсационную турбулентность, а появление мелкодисперсной влаги ( мелкие устойчивые капли) создает механизм частичного подавления турбулентности. Крупные капли генерируют повышенную турбулентность, в особенности в ядре потока, так как движутся со скольжением и соответственно с образованием вихревых газодинамических следов. [38]

В принципе турбинная рабочая решетка может быть хорошим сепаратором влаги. Однако многочисленные исследования сепарации влаги показали, что эффективность влагоудалепия из пространства над обычными рабочими решетками невелика. Это объясняется прежде всего неблагоприятными условиями для сепарации влаги, которые существуют обычно в натурных турбинных ступенях: высокие значения Re; рг / рж5 мелкодисперсная влага и др. Основными процессами, определяющими сепарацию влаги в рабочей решетке, являются: вход влаги в решетку, осаждение капель влаги на рабочих лопатках, соударение и отражение капель влаги и, наконец, движение влаги по поверхности рабочих лопаток. Изучению стих процессов посвящено много работ. [39]

Как известно, прочность пузырей дистиллата весьма невелика. Силы сцепления между молекулами дистиллированной воды при кипении настолько малы, что молекулы в подавляющем большинстве переходят в пар индивидуально, чем обусловливается ничтожная влажность пара. При кипении же растворов солей возможно образование довольно устойчивых поверхностных пузырей, так как пленка благодаря присутствию ионов приобретает квази-кристаллическую структуру и становится более-прочной, При этом диполи воды получают взаимную ориентацию, отчего становится возможным наряду с индивидуальным переходом молекул в паровую фазу отрыв групп диполей воды и переход их в пар в вид мелкодисперсной влаги. С увеличением солесодержания воды уменьшаются расстояния между ионами в адсорбционном слое, что ведет к повышению взаимной ориентации диполей веды, благоприятствующей возникновению крупных дипольных групп. [40]

Параметры частично переохлажденного пара определяются по результатам расчета процесса конденсации методом, изложенным в гл. В процессе этих расчетов легко находятся и потери от теплообмена между фазами. В зависимости от местных условий расширения пара потери от переохлаждения могут изменяться. Глубокое переохлаждение пара, выгодное с точки зрения получения мелкодисперсной влаги, приводит к значительному увеличению энтропии в рассматриваемом процессе конденсации. [41]

Зависимость эрозионного износа клина от угла раскрытия 3 для различного времени воздействия двухфазного потока. [42]

С ростом расстояния б от скачка уплотнения до образца процесс эрозии резко снижается, что свидетельствует о практически полном испарении влаги. На рис. 7 - 4 показано влияние угла клина р на, интенсивность эрозионного разрушения образца АС. Такой характер АС / ( Р) объясняется тем, что при малых углах [ 5 соударения капель с поверхностью происходят при малых углах контакта, а при больших р растет интенсивность скачка уплотнения и соответственно увеличивается доля испарившейся влаги. Указанные экспериментальные исследования, а также обнаруженный в сверхзвуковых ступенях с мелкодисперсной влагой ( 41 - - м) значительный эрозионный износ впервые показали возможность возникновения эрозии лопаток при наличии мелкодисперсной влаги. [43]

Прочность оболочек пузырей дистиллата весьма невелика. Поэтому завеса капелек в паровом пространстве возникает лишь при мелких поверхностных пузырях, для которых избыточное давление оказывается достаточным для распыления оболочки в момент ее разрушения. Капли, пронизывающие при этом паровое пространство, очень малы и различимы глазом лишь при сильном боковом освещении. С укрупнением поверхностных пузырей дистиллата избыточное давление в пузырях уменьшается и становится недостаточным для распыления влаги, отчего завеса мелкодисперсной влаги исчезает. [44]

Страницы: 1 2 3 4