Cтраница 4
Никель и его сплавы, содержащие до 80 % никеля, дефицитные и относительно дорогие материалы, поэтому их применяют только в тех случаях, когда без них обойтись нельзя. Из никелевых сплавов делают лопатки турбин и детали камер сгорания реактивных двигателей летательных аппаратов и многие детали в атомных реакторах. [46]
С другой стороны, преждевременным называют воспламенение рабочей смеси до проскакивания искры; следовательно, воспламенение вызывается каким-то другим источником. Оно может быть вызвано различными причинами: перегретыми деталями камеры сгорания; повышением реакционной способности топлива в результате разложения и протекания экзотермических реакций в условиях сжатия. Детонация может сочетаться с преждевременным воспламенением. Существует возможность инициирования прэж ауезременного воспламенения детонацией; равным образом и детонации может вызываться преждевременным воспламенением. [47]
Строго говоря, под поверхностным воспламенением понимают ненормальный процесс сгорания рабочей смеси в камере сгорания двигателя, объясняемый возникновением фронта пламени не вследствие нормального зажигания от искры свечи, а вследствие зажигания от любой горячей точки или поверхности. Такими источниками зажигания могут служить раскаленные частицы нагара и перегретые детали камеры сгорания - клапаны, корпус свечи и пр. Поверхностное воспламенение бывает двух видов: 1) возникающее до появления искры зажигания, называемое преждевременным воспламенением, и 2) возникающее после появления искры зажигания ( впереди фронта пламени), называемое запоздалым воспламенением. [48]
Под поверхностным воспламенением ( surface ignition), вообще говоря, понимается ненормальный процесс сгорания рабочей смеси в камере сгорания двигателя, обусловленный возникновением фронта пламени не за счет нормального зажигания от искры свечи, а за счет зажигания от любой горячей точки или поверхности. Такими источниками зажигания могут быть раскаленные частицы нагара и перегретые детали камеры сгорания - клапаны, корпус свечи и пр. [49]
![]() |
Влияние длительного нагрева и длительная прочность стали Х24Н7. [50] |
Хромоникелевая сталь типа 25 - 20 обладает лучшим сочета нием свойств, чем хромоникелевые стали с другим соотношением никеля и хрома. Она успешно применяется при изготовлении сопловых лопаток газотурбинных двигателей, деталей камер сгорания, колец корпуса турбин, свариваемых с сопловыми лопатками, и многих других изделий. [51]
Наиболее интенсивное нагарообразование наблюдается на режиме малых нагрузок. При переходе на полные нагрузки температура частиц нагара, укрепившихся на деталях камеры сгорания, а также отслоившихся и находящихся в надпоршне-вом пространстве, начинает повышаться вследствие увеличения теплонапряженности цикла. Температура частиц нагара непрерывно изменяется в результате теплообмена с окружающими газами. При сгорании и выпуске нагар разогревается горячими газами и температура его повышается, при впуске - - частицы нагара охлаждаются свежей смесью. Но нагары не являются простыми аккумуляторами тепла, поступающего от горячих газов. Установлено, что вещество нагара при определенных температурах способно химически взаимодействовать с кислородом воздуха, выделяя тепло. Иными словами, при некоторых температурах нагар может саморазогреваться, вследствие чего температура его может достигать таких значений, которые превышают температуру окружающей среды. Эта особенность нагара существенно отличает его как источник воспламенения от инертной металлической поверхности. В отличие от последней нагар называют иногда активной поверхностью и его способность воспламенять горючую смесь связывают с химической активностью нагара. [52]
![]() |
Кривые термической усталости сплавов при min 2QO C, гшах 900 С, тв1 5мин 1 - ХН60ВТ. 2 - ХН50ВМТЮБ. 3 - ХН68МТЮК. [53] |
При этом в одинаковых условиях нагружения ( по жесткости, температурному циклу) величина размахов деформации может существенно различаться. Примером могут служить результаты испытания трех сплавов ( рис. 36), из которых изготовляют детали камер сгорания. [54]
Раскаленными точками в камере сго-рания, вызывающими преждевременное воспламенение, чаще всего являются частицы нагара и частицы инородных веществ, образующихся из антидетонатора, содержащегося в горючем, из присадки, содержащейся в масле, за счет частиц износа и за счет пыли, попадающей из воздуха. Самовоспламенение, разумеется, может быть вызвано не только раскаленными частицами, но также и перегретыми деталями камеры сгорания. [55]
Акустическая неустойчивость процесса горения ( вибрационное горение) проявляется в виде установившихся колебаний давления, скорости и температуры газа в камере сгорания. При этом пульсаций скорости приводят к разрушению воздушно-заградительных завес и, следовательно, к нарушению режима охлаждения деталей камеры сгорания, а пульсации давления - к вибрациям камеры и сопряженных с ней агрегатов, угрожающим их целостности и порождающим сильный шум. [56]
![]() |
Опытная английская ГТУ ( Растон и Хорнсби, работающая на торфе. [57] |
По-видимому, к эксплуатации ГТУ надо подходить с иными мерками и иными правилами, чем те, которые обычны в паротурбинной технике. Необходимо планировать регулярные, а не случайные периодические остановки для очистки, а может быть, и для замены рабочих лопаток и деталей камер сгорания. [58]
На надежность работы газотурбинной установки сильно влияет присутствие в топливе вана-дийсодержащих примесей ( порфиринов), вызывающих в процессе горения топлива высокотемпературную коррозию оксидом ванадия деталей камеры сгорания и лопаток турбины. [59]