Дополнительные потери в ступенях турбомашин и их измерение
Энергетика СССР, являющаяся основой развития промышленности, транспорта, коммунального и сельского хозяйства и служащая базой повышения производительности труда и благосостояния народа, наращивается темпами, обеспечивающими развитие народного хозяйства страны. «Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года» предусматривают осуществить… Читать ещё >
Содержание
На кафедре паровых и газовых турбин Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института и кафедре тепловых электрических станций и паровых и газовых турбин Ивановского ордена «Знак Почета» энергетического института имени В. И. Ленина ведутся интенсивные исследования в области аэродинамики проточной части турбомашин.
Данная работа представляет часть обширного комплекса исследований указанной проблемы.
Автор приносит свою глубокую благодарность профессору Г. С. Самойловичу.
Автор благодарен к.т.н. Антипину А. В., к.т.н. Нитусову В. В., к.т.н. Письмину И. Н., к.т.н. Рабенко B.C., к.т.н. Яблокову Л. Д. за большую помощь в работе и обсуждении проблем.
Искреннюю признательность автор выражает к.т.н. Лазареву Л. Я. за ценные замечания, сделанные при чтении рукописи.
Автор благодарит инженера Новичкова А. И. за помощь в работе.
Большую благодарность автор приносит коллективу кафедры ТЭС и ПГТ ИЭИ за предоставленную возможность в проведении эксперимента.
Автор выражает глубокую признательность всему коллективу кафедры ПГТ ИЭИ за приобретенные знания, доброжелательность и сотрудничество.
Перечень условных обозначений
1. Аналитический обзор и постановка задачи. II
1.1. Дополнительные потери в ступенях турбомашин из-за периодической нестационарности набегающего потока. II
1.2. Измерение периодически нестационарного потока пневмомет-рическими зондами.
1.3. Постановка задачи.
2. Экспериментальные установки для исследования нестационарного обтекания решеток. Методика обработки экспериментальных данных
2.1. Установка № I для исследования нестационарного обтекания решеток.
2.2. Установка № 2 для исследования решеток стержней в статических условиях.
2.3. Установка № 3 для динамической тарировки пневмометричес-ких зондов.
2.4. Модель турбинной ступени (установка № 4).
2.5. Схема измерения.
2.6. Исследование потока за поворотным соплом.
2.7. Методика обработки результатов пневмометрических измерений.
2.8. Оценка погрешности измерений параметров потока.
2.9. Измерение интенсивности турбулентности.
3. Исследование возмущающих решеток.
3.1. Геометрические характеристики возмущающих решеток и режимы исследования.
3.2. Результаты исследования потока за возмущающими решетками.
4. Измерение периодически нестационарных потоков пневмометрическими зондами.
4.1. Методика динамической тарировки пневмометрических зондов
4.2. Постановка динамической тарировки зондов.
4.3. Особенности методики обработки экспериметальных данных при динамической тарировке зондов.
4.4. Погрешности пневмометрических зондов при измерении в периодически нестационарном потоке.
4.5. Анализ результатов различных исследований динамических погрешностей пневмометрических зондов.
4.6. Методика измерения периодически нестационарных потоков пневмометрическими зондами.
5. Дополнительные потери от нестационарности набегающего потока
5.1. Особенности методики обработки результатов эксперимента
5.2. Методические эксперименты.
5.3. Исследование обтекания рабочей решетки периодически нестационарным потоком.
5.4. Сравнение полученных данных с результатами других авторов... .,
6. Экспериментальное исследование потока в модельной ступени.
6.1. Постановка и порядок выполнения эксперимента.
6.2. Определение интегральных характеристик ступени.
6.3. Расчет потерь энергии на рабочих лопатках по результатам траверсирования потока.
6.4. Дополнительные потери энергии на рабочих лопатках из-за нестационарности потока на входе.
Выводы.
Список литературы
- Е. Самойлович Г, С. Возбуждение колебаний лопаток турбомашин. М.: Машиностроение, 1975.-288 с.
- Лазарев Л.Я., Полникова Т. В. Влияние степени турбулентности на характеристики направляющих решеток турбин. В сб.: Промышленная теплотехника и гидравлика, вып. I, Чебоксары, 1975, с.35−43.
- Кириллов И.И., Ласкин А. С., Шпензер Г. Г. Влияние нестационар -ности потока на КПД турбинных ступеней. Теплоэнергетика, 1970, Л 10, с.21−24.
- Шубенко-Шубин Л.А., Стоянов Ф. А., Шубенко А. Л. Об оценке про -фильных потерь в турбинной решетке, обтекаемой нестационарным потоком. Энергомашиностроение, 1972, № I, с.7−9.
- Епифанов В.К. Исследование влияния пульсаций потока в проточ -ных частях осевых турбин на газодинамическую эффективность лопаточных аппаратов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, Л.- 1979, — 21 с.
- Лопатицкий А.О. и др. Развитие турбулентных и нестационарных пульсаций потока в турбине. Энергомашиностроение, 1977, № 6, с.8−10.
- Зысина-Моложен Л.М., Медведева М. А. Влияние турбулентности и числа Re на потери энергии в решетках профилей. Изв.вузов. Авиационная техника, 1971, Jfe 4. *
- О, Зысина-Молокен Л.М. и др. Влияние турбулентности на потери в проточной части турбин. Энергомашиностроение, 1970, & 7, с.23−25.
- CI. Врублевская В. А. 0 влиянии начальной турбулентности потока на характеристики направляющих и рабочих решеток турбин. Теплоэнергетика, I960, .te 6, с.39−44.
- Ляховицкий И.Д. Турбулентность потока и профильные потери активных лопаток. Известия ВТИ, 1950, № 5, с.20−24.
- Зарянкин А.Е. и др. Исследование влияния турбулентности на потери энергии в центральной части канала. Теплоэнергетика, 1978, № И, с.49−51.
- Кириллов И.И., Шпензер Г. Г. Влияние турбулентных потоков и шероховатости на потери энергии в турбинных ступенях. Тепло -энергетика, 1978, № 5, с.28−31.
- Кириллов И.И., Шпензер Г. Г. Влияние степени шероховатости на характеристики турбинных решеток. Теплоэнергетика, 1969, М2, с.21−23.
- Зысина-Моложен Л.М. и др. Влияние числа Re. и турбулентности на обтекание решеток профилей. Теплоэнергетика, 1969, № 10, с.53−56.
- Юринский В.Т., Шестаченко И. Я. 0 потерях в активной турбинной решетке, продуваемой нестационарным потоком. Известия вузов. Энергетика, 1973, № 4, с.67−72.- 200
- Смит Л. Рассеяние спутных следов в турбомашинах" Теоретические основы инженерных расчетов, 1966, № 3, с.169−171.
- Лаптева 3.А., Лопатицкий А. О. Экспериментальная воздушная турбина ЭТВ-1 и ее стенд, В кн. Исследование элементов паровых и газовых турбин и осевых компрессоров. Л: Машгиз, I960.
- Ъ. Вольфсон И, М. и др. Аэродинамические исследования работы плоских и кольцевых решеток с профилями типа ТС-2А МЭИ, Труды МЭИ, 1963, вып.47.
- Гиневский А.С., Довжик С. А. Экспериментальное исследование потерь давления во вращающемся колесе осевого компрессора.-Известия АН СССР ОТН. Энергетика и автоматика, 1959, № I, с.45−52,
- Я. Ушаков К. А., Брусиловокий И. В. Исследование кольцевых решеток вращающегося рабочего колеса осевого вентилятора. В кнПромышленная аэродинамика, $ 10, М.: Оборонгиз, 1958, с.43−60.
- Самойлович Г. С. и др. Способ измерения параметров потока в относительном движении. Авторское свидетельство № 253 994, класс27 с, 11/15, 46, 15. Открытия. Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки. 1969, J& 31.
- Самойлович Г. С., Письмин И. Н. Измерение пульсаций давления Ш динамических напряжений на вращающихся лопатках осевого комп -рессора. Теплоэнергетика, 1962, № 8, с.51−55.
- Ласкин А.С. Исследование нестационарных явлений в турбинной ступени. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Л., 1964,-186 с.
- Кромов А.Г. Влияние периодической нестационарности потока в турбинной ступени на потери активных лопаток. Известия ВТИД950, № I, е. 1−8.
- Каминер А.А., Нестеренко Н. Я. К вопросу о моделировании процесса обтекания лопаток турбомашин при исследовании колебаний плоских решеток. Проблемы прочности, 1972, J? 8, с.116−118.
- Ю. Марков Н. М. Расчет аэродинамической плоской решетки профилей осевых турбомашин. Л: Машиностроение, 1952.
- И. Самойлович Г. С. Нестационарное обтекание и аэроупругие колебания решеток турбомашин. М: Наука, 1969.-444с.
- Шестаченко И.Я. Исследование обтекания активной турбинной ре -шетки нестационарным потоком воздуха. Труды Новочеркасского политехнического института, 1972, вып.258, с.43−49.
- Юринский В.Т., Шестаченко И. Я. Исследование обтекания активной турбинной решетки равномерным и неравномерным потоком воздуха.-Известия вузов. Энергетика, 1969, № 12,
- KVonauer* k.E.^ Cri-an+ H.P. Pressure profce rec, pon*a in. itutlubiinfy iCow. — Proc. o^ tb € US
- Con^r. oV ttppC. meek., ^ Ann. А&ог.1. MicK.,
- Chomiak «3. pomiaru saeo/nicW cintcK 2.O. pomoca. ukefludow po miiet г о w^jcA
- Ocluzej hosci.mp. ^ L oeli
- Шнее Я.И., Пономарев B.H.- Бондаренко Г.A. 0 погрешностях при экспериментальном определении характеристик турбинной ступени. — Теплоэнергетика, 19 7/, № 5, с.35−38.
- Кромов А.Г. Поправка к показателям инерционных приборов при измерении полного давления в пульсирующем потоке. Труды ИЭИ, 1953, $ 5, с.51−55.
- Колесников А.В., Носов А. Я. Об ошибках измерения потоков при помощи пневмометрических насадков. В кн.: Промышленная аэродинамика. № 2, М.: Обо^онгиз, 1962.55. (л. Со га Не К vf iche dUQ.mic.he del + ивссЦ pi-fo+.~ Аи4о">а.г. е Vfuz. t>m, iWk, Л-? ,
- Ласкин A.C. Исследование нестационарных явлений в турбинной ступени. Отчет ЛПИ им. М. И. Калинина по научно-исследовательской работе, Л., 1965.
- Солохина Е.В. Исследование параметров потока в осевом зазоре газовой турбины. Труды МАИ, 1956, J6 68, с.61−81.
- Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении.-!/!.: Машиностроение, 1975.-79 с.
- Самойлович Г. С., Яблоков Л. Д. Способ тарировки пневмометри- 204 ческих зондов в периодически пульсирующих потоках, Авторское свидетельство Л 2II844, класс 27с, 11/15, 46, 15. Открытия, Изобретения. Промышленные образцы. Товарные знаки. 1968,? 8.
- Антипин А.В. Расчет динамических напряжений в лопаточном аппарате турбины при колебаниях. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наукгМ., 1978.- 269 с.
- Брэдшоу П. Введение в турбулентность и ее измерение. М.:Мир, 1974.-278 с. 62. «3.0. «Tur&uCece. t-d ecU+Hon, We. w-York, т0го*+о 4 ms.
- I^otckheiw GrQocla, m Ъ. С< The E-4Vec-k oV Tur&uE-erv ce on ←+aUt P r vr e. Aeronau-Kc.o? Pesearc-K Coucl2. Repor+s S цеъогапсИe- к о. 2.}, Sep+V 3pp.
- Жедщински В. Измерение турбулентности датчиками давления. -Ракетная техника и космонавтика, 1966, № 10, с.255−256.
- Кириллов И.П. и др. Аэродинамика проточной части паровых и газовых турбин. М.: Машгиз, 1958,-247 с.
- Самойлович Г. С., Антипин А. В., Кошкин Е. В. Измерение направления потока при наличии градиента скорости. Труды МЭИ, 1976, вып.306, с.52−59.
- Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений. -М.: Из-во Стандартов, 1973.-316 с.
- Зайдель А.И. Ошибки измерений физических величин.-М.: Наука, 1974,-108 с.
- Таблицы стандартных справочных данных. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость жидкого и газообразного воздуха при температурах 70−1500 К и давлениях 0,1−100 МПа. ГСССД 8−7-9.-М.: Из-во Стандартов, I980.-I2 с.
- Шлихтинг Г. Теория пограничного олоя.-М.: Наука, I974.-7I2 с.
- Степанов Г. Ю. Гидродинамика решеток турбомашин. М.: Физмат-гиз, 1962.-512 с.
- Чебышев П.Б. Электротермоанемометры. Вестник электропромышленности, 1952, № I, с.1−19.
- Клещев А.А., Кудашев Е. Б., Попов А. И. Особенности измерения турбулентных пульсаций. Труды Ленинградского кораблестроительного института, 1974, вып. 8, с.79−82.
- Постнов В.Ф., Груздев В. Н., Таланов А. В. К вопросу об измерении интенсивности турбулентности термоанемометров. В сб.: Испытания авиационных двигателей, вып. 2, Уфа, 1974, с.94−102.
- М., <�ЗДеег 3. Tur bote,*, ъ ver hin+er vo+ Cerende-n, 2.^ббпЫви^C-tteren. ^or^cKyn^,
- Дейч M.E., Филиппов Г. Ж., Лазарев Л. Я. Атлас профилей решеток осевых турбин. М.: Машиностроение, 1965.-96 с. 77. D.W., w
- No^e-rAs, oi Tor i еи$>&-4ruc.4ure F? ow/1. Thcoyn^k T^ Co%cadb Рглсе
- W&k© (beh-lnd cl Coscct^e Aerojoi.?*. ^ovrno.^ о479- tU^r Ih^oerce (c)V TuгвоЫпсе.0 $ cm -the ?.oo0irUorv ^ Wakas %>e, WicIfeectdes. Arcklrujm kudowjj, jt. KVj сЛМ-ъъц.
- Седов Л.И. Методы подобия и равномерности в механике. М.: Наука, 1967.-428 с.