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:

Грибин Владимир Георгиевич. Разработка методов воздействия на режим течения и потери энергии в каналах комбинированных турбоустановок : Дис. ... д-ра техн. наук : 05.04.12 : М., 2002 345 c. РГБ ОД, 71:05-5/609

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Введение. Состояние проблемы и постановка задачи исследования 8

Глава 1. Отрывные режимы течения и повышение аэродинамической

эффективности проточных частей турбомашин 10

1.1. Физические модели отрыва потока 10

Ї .2. Методы предотвращения отрыва потока 16

1.2.1. Активные методы управления режимом течения 17

1.2.2. Пассивные методы управления режимом течения 24

1.3. Особенности течения рабочего тела в диффузорных элементах
проточных частей турбомашин 36

1.3.1. Применение диффузоров в выхлопных патрубках
турбомашин 36

1.3.2. Отрывные режимы течения в клапанах паровых турбин 45

1.4. Некоторые методы снижения потерь энергии в решетках
турбомашин 49

  1. Снижение потерь энергии в лопаточных аппаратах малой высоты .50

  2. Применение методов управления потоком в решетках турбомашин 55

1.4.3. Особенности обтекания решеток и характеристики
околоотборных ступеней 59

Глава 2. Разработка экспериментальных стендов и методика

проведения эксперимента 64

  1. Особенности проектирования моделей диффузоров 64

  2. Описание воздушного экспериментального стенда 66

  3. Стенд для исследования влияния расхода пара в отбор на характеристики ступеней 76

  1. Особенности тепловой схемы и конструкции турбины 78

  2. Схема измерений экспериментального стенда 80

2.4. Применение метода визуализации для исследования

течения в диффузорах 83

  1. Измерение напряжения трения на обтекаемой поверхности ... 85

  2. Экспериментальное определение потерь энергии в исследуемых каналах 88

  1. Определение потерь в решетках турбомашин 88

  2. Определение потерь энергии в диффузорных каналах 89

2.7. Измерение уровня шума, генерируемого потоком 95

Глава 3. Влияние положительного градиента давления на течения

в пристеночной зоне и характеристики диффузорных каналов 99

3.1. Теоретический анализ теченияів/жидкостиіпристеночной

зоне 100

3.2. Расчетное определение зоны безотрывного течения в
диффузорах 108

  1. Методика расчета интегральных характеристик пограничного слоя 111

  2. Результаты расчета интегральных характеристик пограничного слоя в диффузорах 116

  3. Анализ результатов расчета критериев отрыва потока

в диффузорах 119

3.2.4. Анализ течения в диффузорах с различными геометрическими
характеристиками 123

  1. Особенности перехода от безотрывного к отрывному режиму течения под действием положительного градиента давления ...... 129

  2. Влияние режима течения на неравномерность параметров потока во входном сечении диффузора 143

  3. Результаты измерения уровня шума, излучаемого потоком,

на различных режимах течения 149

Глава 4. Разработка методов повышения устойчивости течения в канале
с положительным градиентом давления 152

  1. Влияние условий формирования поля скоростей во входном сечении на характеристики диффузора 152

  2. Применение активных методов управления потоком перед диффузорным каналом 160

  3. Организация вдува, отсоса рабочего тела под действием перепада давления в диффузорном канале 165

  4. Применение профильных обтекаемых поверхностей канала 174

  1. Исследование структуры потока над профильной поверхностью 174

  2. Влияние профильной поверхности на течение в диффузорном

канале 184

4.4.3.Характеристики диффузоров с продольно обтекаемыми
канавками 189

Глава 5. Повышение аэродинамической эффективности диффузоров с
развитым отрывным течением 197

  1. Влияние пластины, установленной параллельно обтекаемой поверхности на аэродинамическую эффективность диффузора 198

  2. Влияние на эффективность диффузора системы ребер, расположенных по его длине 211

  3. Применение кольцевых уравнительных камер 217

  4. Применение дополнительного гидравлического сопротивления

в проточной части широкоугольных диффузоров 223

Глава 6. Экспериментальные результаты исследования сопловых решеток

с профильными поверхностями 232

6.1. Физические особенности течения в решетках с

продольно обтекаемыми канавками 232

  1. Характеристики сопловых решеток с профильной поверхностью косого среза 241

  2. Применение профильных поверхностей для уменьшения влияния входной неравномерности потока 249

6.4. Экспериментальное исследование диффузорных решеток

с канавками на спинке профиля 256

7. Аэродинамическое совершенствование каналов с течением под
действием положительного градиента давления в проточной части
турбомашин 257

  1. Применение широкоугольных диффузорных каналов в камерах отбора паровых турбин 259

  2. Повышение аэродинамическое эффективности диффузорных патрубков турбомашин 265

7.2.1. Влияние размеров и места установки силовой стойки

на показатели аэродинамической эффективности диффузора 267

  1. Влияние геометрических параметров осевого и поворотного участков диффузора 275

  2. Особенности профилирования патрубка с участком поворота потока перед диффузором 287

  3. Применение стабилизирующих решеток в диффузорных патрубках с «петлеобразным» течением рабочего тела 295

7.3. Аэродинамическое совершенствование регулирующих клапанов
системы парораспределения 300

  1. Влияние условий входа и размеров клапанной коробки на потери энергии в системе паровпуска 302

  2. Влияние конструкции клапана на излучаемый уровень

шума 308

7.3.3. Оптимизация конструкции проточной части клапана 312

7..4. Применение продольно обтекаемых канавок в лопаточном
аппарате центробежного насоса 319

Выводы 322

Список использованных источников 325

Введение к работе:

Повышение экономичности основного и вспомогательного оборудования тепловых электростанций - одна из основных проблем развития отечественной энергетики. С одной стороны, происходит интенсивное моральное старение, снижение экономичности и надежности работы оборудования, с другой -постоянное увеличение стоимости топлива. Решение проблемы повышения экономичности требует разработки новых физически обоснованных методов совершенствования аэродинамических характеристик, которые могут быть применены как при проектировании, так и для модернизации теплоэнергетического оборудования электростанций. Анализ технико-экономических показателей различных элементов конструкции показал значительные резервы повышения аэродинамической эффективности диффузорных участков проточных частей газотурбинных и паротурбинных установок. Диффузорные элементы - неотъемлемая часть проточной части любой турбомашины. Система паровпуска, переходные, входные и выходные патрубки, косой срез решеток находятся под действием широкого диапазона значений положительного градиента давления. Возможности повышения экономичности этих элементов конструкции, как правило, ограничиваются переходом к отрывному режиму течения с увеличением потерь энергии, нарушением стабильности и симметричного распределения параметров потока.

Окружная и радиальная неравномерность параметров потока, неизбежно возникающая в проточной части турбомашины из-за несимметричности конструкции, зависит от режима работы турбоустановки и влияет на возникновение отрывного режима течения. В результате появляются дополнительные нестационарные усилия, действующие на элементы конструкции, т.е. снижается не только экономичность, но и надежность работы оборудования. В наиболее тяжелых условиях работает лопаточный аппарат околоотборных ступеней, система парораспределения мощных паровых турбин.

Существенное снижение экономичности установок происходит из-за отрывного режима течения в широкоугольных диффузорных входных патрубках теплообменньж аппаратов различного назначения: редукционно-охладительных установок, смешивающих теплообменников, входных патрубков котлов-утилизаторов, входных участков патрубков теплофикационных отборов. В результате растет аэродинамическое сопротивление, неравномерность поля скоростей. По мере увеличения расхода рабочего тела степень отрицательного влияния отрыва на технико-экономические показатели энергетических установок возрастает.

Традиционные методы управления отрывом потока для получения устойчивого положительного эффекта требуют дополнительных затрат энергии, возникают также технологические трудности при их реализации на действующем оборудовании. Аэродинамическая эффективность методов предотвращения отрыва, как правило, уменьшается при изменении режима работы установки.

Снижение отрицательных последствий отрывного режима течения может быть достигнуто за счет уменьшения положительного градиента давления при изменении геометрических характеристик установки, однако это не всегда возможно из-за габаритных ограничений и, как правило, приводит к уменьшению восстановления давления и снижению эффективности применения диффузоров. Необходима разработка методов управления пограничным слоем, которые позволили бы эффективно влиять на энергообмен в пристеночном слое, и, следовательно, на режим течения на участках с предельными значениями положительного градиента давления, а также уменьшать отрицательные последствия перехода к отрывному режиму течения.

Подобные работы
Жуков Сергей Викторович
Разработка и совершенствование методов балансировки гибких роторов турбомашин
Орлов Владимир Васильевич
Разработка и реализация метода расчета вынужденных колебаний венцов рабочих лопаток турбомашин
Рябчиков Александр Юрьевич
Разработка и обоснование методов совершенствования рекуперативных теплообменных аппаратов турбоустановок
Шкляров Михаил Иванович
Разработка и внедрение методов повышения динамической надежности и снижения вибрации турбоагрегатов на стадиях проектирования, доводки и эксплуатации
Недошивина Татьяна Анатольевна
Разработка и совершенствование методов уравновешивания гибких роторов турбин на балансировочных станках
Степанов Виктор Александрович
Разработка и исследование методов и средств комплексной диагностики смазываемых узлов трения газотурбинных двигателей по параметрам продуктов износа в масле
Жученко Лариса Александровна
Разработка, апробация и реализация методов повышения надежности и восстановления ресурса элементов проточной части паровых теплофикационных турбин
Васин Олег Евгеньевич
Разработка, апробация и реализация методов совершенствования газоперекачивающих агрегатов, эксплуатируемых в условиях многониточной газотранспортной системы
Олейников Алексей Владимирович
Разработка и апробация комплексных методов вибрационного исследования и диагностики центробежных нагнетателей природного газа
Лебедев Александр Серафимович
Разработка отечественной энергетической газотурбинной установки среднего класса мощности с применением комплекса современных расчетно-экспериментальных методов

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