Современная турбомашина

Cтраница 1

Современные турбомашины обычно работают при ограниченных дозвуковых скоростях потока и с маловязкими жидкостями, поэтому эффекты сжимаемости и вязкости невелики, хотя на практике именно эти эффекты определяют технические характеристики турбомашин. [1]

В большинстве современных турбомашин диски работают в условиях повышенной нагруженности, приводящей к возникновению пластических деформаций. [2]

Большая сложность конструкций валов многих современных турбомашин - наличие многих, притом неодинаковых, насаженных дисков и других деталей, а также ступенчатая форма валов приводят к тому, что так называемое точное решение задачи об определении собственных частот и критических скоростей, основанное на составлении дифференциальных уравнений для вала как системы с многими степенями свободы, становится мало подходящим для практического использования, особенно если требуется быстро получить результат. Для этой цели применяются приближенные методы. [3]

Гипотеза плоских сечений, положенная в основу исследований и расчетов современных турбомашин, была впервые плодотворно применена Н. Е. Жуковским в 1890 г. Ценность этой гипотезы подтверждена многочисленными экспериментами. [4]

Экономия дефицитных высокопрочных материалов, создание легких конструкций дисков при обеспечении их надежной работы в условиях эксплуатации являются важной задачей проектирования большинства современных турбомашин. На практике конструктору и расчетчику приходится многократно изменять конструкцию и проводить поверочный расчет на прочность до окончательного получения проекта, удовлетворяющего различным требованиям. Автоматизация этого процесса при математической формулировке задачи оптимального проектирования [ 78, 951 позволяет ускорить процесс проектирования конструкции и получать проект диска, удовлетворяющий всем требованиям. [5]

При а 0 относительное движение, очевидно, невозможно, так как профили / 2 располагаются между профилями Lr Такие двухрядные решетки схематизируют, в частности, решетки разрезных профилей, которые при определенных величинах а и b ( находимых экспериментально) имеют известные гидродинамические преимущества перед обычными решетками и поэтому применяются в некоторых современных турбомашинах. [6]

Известно, что в динамике сооружений различают три основных предельных состояния строительных конструкций. И так как обычная современная турбомашина, особенно транспортная, является типичным инженерным сооружением, образованным из оболочек, колец и прочих строительных элементов, то представляется, что при оценке ее технического состояния также целесообразно использовать понятие предельных состояний стр итель-ных конструкций. [7]

Но здесь возникает еще один вопрос, который почти всегда упускают. При выводе уравнения энергии не была введена кинетическая энергия турбулентной пульсационной скорости с г Требуется ли такое уточнение тепловых расчетов турбин. Совершенство современных турбомашин доведено до такого состояния, что потери течения стали очень малыми. Вместе с тем измерительная техника, как и методы натурных исследований, столь усовершенствована, что влияющие на указанные потери факторы могут быть получены путем замеров, и потери точно рассчитаны. Следовательно, необходимо уточнять и теорию турбин, по формулам которой выполняются тепловые расчеты. [8]

График зависимости средней по профилю интенсивности теплообмена от числа Рейнольдса. [9]

Для сравнения на рис. 5 приведены также зависимости, полученные К. Как видно из этого рисунка, зависимость, полученная в условиях повышенной турбулентности на входе в решетку, значительно отличается от аналогичных зависимостей, полученных при продувке решетки в аэродинамической трубе. Причем наибольшие отличия наблюдаются при больших числах Рейнольдса, которыми характеризуются современные турбомашины. [10]

Требования к балансировке жестких и гибких роторов из-за их динамических особенностей должны различаться. Считается необходимым проведение балансировки роторов на повышенных и рабочих скоростях. На практике используются в основном методы, пригодные лишь для жестких роторов, теория балансировки которых правомерна при числе оборотов, не превышающем 0 3 - 4 - 0 5 со1Кр, с размещением плоскостей коррекции у опор. Стремление к снижению размеров и веса современных турбомашин приводит к тому, что роторы делаются высокооборотными ( п 9 - f - - г - 45 тыс. об / мин), работающими вблизи критических режимов или за ними, а опоры - нежесткими. Это в еще большей степени требует применения эффективных методов уравновешивания. Условия, при которых уравновешивание в плоскостях опор можно считать эффективным, должны обеспечивать снижение амплитуд колебаний корпуса и опор, уменьшение усилий, передаваемых подшипниками, и снижение амплитуд прогибов ротора. Эти условия связаны с определенным отношением рабочей скорости ротора к первой собственной частоте его колебаний на жестких опорах. [11]

Целям определения спектров служат как теоретические, так и экспериментальные методы. При всей предпочтительности теоретических ( расчетных) методов, они еще не всегда способны обеспечить получение надежных результатов. Использование экспериментальных оценок практически неизбежно. Даже тогда, когда нужные результаты можно получить теоретически, экспериментальный путь часто оказывается более доступным и быстрее приводит к цели. Однако сугубо экспериментальный подход к определению спектров таких сложных систем, которыми являются рабочие колеса современных турбомашин, не всегда гарантирует получение достоверной и достаточно полной информации; возможны, как показывает опыт, существенные и даже грубые качественные ошибки, вероятность которых возрастает по мере усложнения спектров и увеличения их плотности. Разумное сочетание теории и эксперимента является той современной концепцией, которая позволяет получить нужные результаты наиболее оптимальным путем. [12]

Страницы: 1