Cтраница 2
Поскольку известно, что существует однозначная связь между критериями Био, Нуссельта и Рейнольдса, предполагалось, что воспроизведение на газодинамических стендах закона изменения температуры газового потока по профилю лопатки Т Тпов ( t) и во времени в течение цикла, а также числа Рейнольдса Re КеПОв ( О приведет к однозначному воспроизведению неустановившихся тепловых и напряженных состояний. Поэтому была создана специальная испытательная камера, с помощью которой испытывалась только одна лопатка. [16]
Изложенное в § 28 - 31 позволяет рассчитать потери течения в прямых плоских решетках турбинных профилей, характеристики которых обычно получают экспериментально путем воздушной продувки на газодинамических стендах. Такие расчеты неоднократно выполнялись и выполняются теперь. Это полезно, во-первых, для того, чтобы не испытывать каждую новую решетку в лаборатории и тем самым сохранять материальные средства, труд и время. [17]
Получаемая информация является во многом единственной для оценки напряженного и деформированного состояния материала, так как прямое измерение деформаций в эксперименте при высоких температурах и больших градиентах температур и напряжений, имеющих место при испытаниях на газодинамических стендах, весьма затруднено. [18]
Искусственная морская вода с необходимой концентрацией солей ( раствор солей в дистиллированной воде) из бака 10 через запорный вентиль 18, фильтры грубой и тонкой очистки 19 и 21, штих-пробер 26, запорный вентиль 30 и соединяющие их трубопроводы подается в авиационную трубчатую камеру горения 32 газодинамического стенда и распыливается в ней с помощью центробежной форсунки 31, которая обеспечивает при давлении в баке, большем или равном 3 атм, требуемое количество распыла морской воды. [19]
Обычно каждое предприятие, проектирующее или изготовляющее лопаточные машины, специализированные кафедры втузов и любое заинтересованное такого рода исследованиями учреждение легко может оборудовать у себя экспериментальные стенды и исследовать интересующие его решетки профилей. Таких газодинамических стендов в настоящее время весьма много; большое количество различных решеток исследовано и имеется богатый экспериментальный материал, который теперь хорошо обработан, обобщен и дает надежные вспомогательные данные для проектирования частей лопаточных машин. [20]
В большинстве таких испытаний используют сложные газодинамические стенды, имитирующие условия работы лопатки или другого конструктивного элемента в режимах периодических пусков и остановов газотурбинной установки. [21]
В основе применения теории пограничного слоя для указанных расчетов лежит распределение давлений и скоростей потока по контуру лопаточного профиля в решетке. Вырабатывая расчетную технику, надо сначала подвергнуть расчетам решетки, продутые на газодинамическом стенде. [22]
Нам кажется, что путем надлежащей обработки имеющихся газодинамических характеристик лопаточных профилей в решетке можно надежно подобрать конструктивные характеристики профиля. Наметив их, можно построить профиль лопатки, скомпоновать профильную решетку, осуществить ее и продуть на газодинамическом стенде, получив ее газодинамическую характеристику. [23]
Значительный интерес представляют методы испытаний по оценке влияния предварительного термоциклирования на механические и жаропрочные свойства материала. Предварительное термоциклирование можно проводить как на простых экспериментальных установках с использованием главным образом цилиндрических образцов, так и на газодинамических стендах с использованием моделей турбинных лопаток, что приближает эти условия к натурным испытаниям. [24]
Клиновидный образец значительно проще в изготовлении, чем лопатка, и, кроме того, позволяет применять более точные методы расчета термонапряженного состояния. Построение номограмм тепловых и напряженных состояний в клине в широком спектре тепловых нагрузок дает возможность достаточно удобно и обоснованно назначить эквивалентные режимы испытаний на газодинамических стендах. [25]
![]() |
График зависимости Кп / ( В. ( нижняя кривая является начальным участком верхней кривой в увеличенном масштабе. [26] |
Следует отметить, что при высоких температурах начинает заметно сказываться влияние температуры на коэффициент теплообмена а за счет большой доли лучеиспускания. Однако из формулы ( 3) можно видеть, что ошибка в определении коэффициента температуропроводности а зависит от правильности определения значения темпа охлаждения, а также от того, насколько темп изменяется как во времени, так и в пространстве. При испытаниях на газодинамическом стенде за счет конвекции наблюдались значения а 250 - 350 ккал / м2 - час - град, а при впрыскивании воды а 1000 ккал / м2 час град. [27]
Согласно литературным источникам в данном случае наиболее существенное влияние может оказать плотность потока или однозначно с ней связанное статическое давление. Однако зависимости скорости реакций от парциального давления активных составляющих могут быть настолько различны, что трудно оценить их без предварительных экспериментальных исследований. Неизвестно, какое влияние оказывают эти реакции на степень разупрочнения материалов, поэтому трудно предложить какие-либо методы моделирования этих процессов и пока следует считать, что оценка работоспособности лопаток, испытуемых на газодинамических стендах, носит относительный характер. [28]
Для изучения процессов повреждения материалов при аэродинамическом нагреве необходимо использовать систему программного изменения в потоке содержания свободного кислорода. К системам такого типа предъявляют ряд требований, важнейшими из которых являются: стабильность программы изменения расхода агрессивного компонента в процессе длительных испытаний; однородность распределения добавок по сечению испытательной камеры для создания идентичных условий испытаний образцов; минимальное влияние на режим термического нагружения для обеспечения сопоставимости результатов испытаний при наличии и отсутствии вводимых в поток добавок. Последнее требование не относится к системе обогащения кислородом. В комплексе газодинамических стендов она, как правило, выполняет две функции. [29]
![]() |
Схема нагружения моделируемо.| Эпюра поперечных сил и изги-бающих моментов. [30] |