Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Турбомашины и турбоустановки

Диссертационная работа:

Аль-Мухаммед Мухаммед Джавад. Повышение эффективности сопловых решеток турбин на влажном паре изменением геометрических параметров и гидрофобными присадками : ил РГБ ОД 61:85-5/4733

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕЩЕНИЕ 4

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЩШАНИЯ 8

1.1. Результаты исследования структуры парокапельного потока в сопловых решетках 8

1.2. Аэродинамические характеристики решеток в потоке влажного пара 38

1.3. Гидрофобизация элементов проточной части турбин, как способ снижения отрицательного влияния влаги 51

1.4. Основные выводы по обзору и постановка задачи исследования 69

ГЛАВА 2. ЭШШРИМЕШШГЬНАЯ УСТАНОВКА, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ... 70

2.1. Принципиальная схема экспериментальной установки 70

2.2. Конструкция рабочей части. Методика измерения газодинамических величин 75

2.3. Определение размеров капель жидкой фазы за решеткой C90-I2A Вл 80

2.4. Тарировка зондов и оценка погрешностей

2.4.1. Тарировка зондов 84

2.4.2. Оценка погрешностей 88

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И РАСЧЕТНЫХ СОПЛОВЫХ РВПЕТОК... 90

3.1. Улучшенные сопловые решетки для влажнопаровых ступеней 90

3.2. Распределение давлений по обводу профиля в решетках двух типов 98

3.3. Аэродинамические характеристики улучшенных решеток на перегретом и влажном паре

3.4. Влияние угла входа потока на аэродинамические характеристики решеток двух типов. Дисперсность за решеткой 119

3.5. Расчетное исследование сопловых решеток в паро-капельном потоке 131

3.6. Результаты расчетного исследования решеток двух типов 145

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ СОПЛОВЫХ РЕШЕТОК ПРИ ДОЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ 187

4.1. О механизме влияния ОДА на структура потока влажного пара в сопловых решетках 187

4.2. Исследование пограничного слоя на пластине и в косом срезе решетке с добавкой ОДА 197

4.3. Влияние ОДА на структуру потока в сопловых решетках 208

4.4. Влияние ОДА на аэродинамические характеристики решетки 228

ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ 245

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 249

ПРИЛОЖЕНИЕ 2  

Введение к работе:

Хорошо известно, что в СССР осуществляется интенсивное строительство АЭС, разрабатываются новые типы основного и вспомогательного оборудования, модернизируются и совершенствуются уже освоенные в промышленности энергетические комплексы.

Энергетическая проблема в Сирийской Арабской Республике становится изо дня в день все более актуальной для экономики страны. Эта важнейшая задача решается как на пути использования традиционных, так и новых источников энергии.

Преимущественное развитие энергетики предусмотрено государственными планами Сирийской Арабской республики, где тепловые и атомные электростанции проектируются и сооружаются при содействии Советского Союза, оказывающего братскую помощь дружественной стране. Успехи в совершенствовании оборудования АЭС, достигнутые в Советском Союзе, имеют важное значение и для атомной энергетики САР

Паровые турбины представляют собой важное звено тепловой электростанции, их эффективность и надежность весьма существенно влияет на экономичность и надежность всей станции. Следует подчеркнуть, что проблемы экономичности и надежности паровых турбин являются взаимосвязанными. В подавляющем большинстве высокая экономичность турбоустановки определяет и ее высокую надежность.

Как показывает практика мирового турбостроения, наиболее острыми являются проблемы повышения экономичности и надежности ступеней ІЩ мощных паровых турбин высоких параметров, работающих в зоне конденсирующегося и влажного пара. Наряду с другими факторами (большая веерность ступеней, большие числа Маха, низкие числа Рей-нольдса и др.) значительное влияние на экономичность ІЩ оказывает влажность пара. До настоящего времени многие физические аспекты сложного процесса течения конденсирующегося и влажного пара в решетках, в ступенях и в отсеках ступеней, не получили полного освещения. Отсутствуют достаточно надежные аэродинамические характеристики решеток на влажном паре (коэффициенты потерь кинетической энергии, коэффициенты расхода, углы выхода потока), необходимые для газодинамического и теплового расчетов проточной части (в особенности, решеток ступеней большой веерности).

Проблема влияния влажности является наиболее острой для турбин насыщенного пара; ступени высокого давления таких турбин работают в области влажного пара и их экономичность и надежность в еще большей степени зависят от влажности (по сравнению с турбинами перегретого пара).

Структурные исследования двухфазных течений в решетках и ступенях дали результаты, которые могли бы использоваться для оптимизации решеток и ступеней влажнопаровых турбин. В настоящее время проблемы оптимизации решались, в основном, под углом зрения уменьшения количества жидкой фазы в проточной части. Решение этой задачи достигается применением развитой внутриканальной, периферийной сенарации и внешней сенарации. В последние годы начаты исследования внутриканального наддува сопловых решеток с одновременным обогревом полых лопаток. Этот метод борьбы с отрицательным влиянием влаги еще не использован с необходимой полнотой. Однако представляется очевидным (на основании первых опытных данных), что метод внутри-канального наддува греющим паром является перспективным, в особенности, в сочетании с отработкой оптимизированных для этой цели профилей и геометрических параметров решеток.

Следует подчеркнуть, что задачи оптимизации профилей и решеток для влажного пара представляют особый интерес в сочетании либо с сепарационным методом уменьшения влажности, либо с методом наддува греющим паром. При этом, в основу оптимизации должны быть положены не только условия минимизации дополнительных потерь от влажности и суммарных потерь, но и условия максимальной эрозионной надежности рабочих и сопловых решеток.

Представляется очевидным, что оптимизация форм, профилей и геометрических параметров решеток для ступеней влажного пара в сочетании с внутриканальным наддувом греющим паром или внугриканаль-ной сепарацией является значительно более сложной задачей по сравнению с известными оптимизационными решениями для гомогенной среды.

Вместе с тем, кроме перечисленных путей совершенствования решеток для влажного пара, в последнее время в газодинамическом отделе кафедры ПГТ МЭИ были развернуты исследования, ориентированные на применение гидрофодных веществ.

Применение гидрофодазируящих элементов широко известно. Такие вещества позволяют заметно снизить гидродинамическое сопротивление в различных каналах. Поэтому естественной была попытка использовать гидрофодные вещества в двухфазных потоках в проточной части влажно паровых турбин.

Первые опыты с введением малого количества пленкообразующего октадециламина (ОДА) в проточную часть турбин влажного пара подтвердили целесообразность такого метода снижения отрицательного влияния влаги. Опыты показали, что введение в водяной пар присадок ОДА в малых количествах приводит к следующим положительным результатам: I) способствует дроблению крупных капель; 2) стабилизирует нестационные процессы; 3) снижает интенсивность волнового движения на границе раздела фаз (на поверхности пленок); 4) снижает потери кинетической энергии, связанные с взаимодействием фаз (несущей фазы с каплями); 5) способствует снижению эрозионного разрушения лопаток.

Однако детальное изучение влияния ОДА на аэродинамические характеристики решеток (сопловых и рабочих) различных геометрических параметров, не было до сих пор осуществлено. Если иметь в виду введение ОДА в проточную часть турбин, то наряду с другими задач ми, необходимо было получить опытные данные, характеризующие дифференцированное влияние ОДА на составляющие потерь кинетической энергии в решетках, углы выхода потока, коэффициенты расхода на структуру двухфазного потока в решетках, в том числе и на способность ОДА снижать эрозионный износ.

Таким образом, в предлагаемой диссертации рассмотрены две взаимосвязанные задачи:

1. Оптимизация профилей сопловых решеток до звуковых скоростей для работы в области влажного пара.

2. Исследование влияния гидрофобизирующего вещества (ОДА) на аэродинамические характеристики решеток исходного типа и оптимизированных по геометрическим параметрам.

Работа выполнена под руководством проф. М.Е. Дейча, поставившего задачу исследования и осуществлявшего непосредственное научное руководство при ее решении.

Автор данной работы выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю д.т.н., проф. М.Е. Дейчу, а также к.т.н. с.н.с. А.В. Куршакову, к.т.н. В.А. Сивобороду и к.т.н. доц. В.В.Фролову за помощь, оказанную диссертанту в анализе и трактовке результатов .

Диссертант выражает свою признательность всему коллективу кафедры ПГТ МЭИ за помощь в организации и проведении экспериментов.  

Подобные работы
Чжэн Гуанхуа
Расчетно-экспериментальное исследование газодинамической и тепловой эффективности решеток высокоперепадных турбин
Коган Павел Валерьевич
Повышение эффективности теплофикационных паровых турбин для ПГУ
Егоров Кирилл Сергеевич
Повышение эффективности теплообменных аппаратов газотурбинных установок замкнутого цикла
Фичоряк Ольга Михайловна
Исследование и разработка способов повышения эффективности работы мощных теплофикационных турбин
Готовцев Андрей Михайлович
Разработка и исследование систем стабилизации течения пара в выхлопных патрубках и выносных регулирующих клапанах паровых турбин
Марков Владимир Викторович
Повышение эффективности и экологической безопасности лезвийного резания путем применения энергетической активации и оптимизации состава присадок СОТС
Шигорин Сергей Александрович
Повышение эффективности операций сверления и внутреннего резьбонарезания в углеродистой стали путем применения масляных СОТС с присадками гетероциклических соединений
Фомичёв Дмитрий Сергеевич
Повышение эффективности процесса сверления и нарезания внутренней резьбы метчиками путем использования пластичных СОТС с трибоактивными присадками
Дроздецкий Юрий Александрович
Повышение эффективности процесса сепарации зерна на решетках с продольными колебаниями применением ударной очистки их отверстий
Тищенко Александр Антонович
Экспериментательное исследование конденсационной нестационарности и волновой структуры околозвуковых и сверхзвуковых потоков пара в соплах и в решетках турбин

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net