Энергомашиностроение 82г
Метод уравновешивания вращающихся дискретно распределенных масс
Расчет тепловых схем паротурбинных установок
Об экономичности работы ступени центробежного нагнетателя
Коэффициент потерь в рабочем колесе при использовании ВРА
О влиянии сепарирующих устройств
Особенности гидравлических схем
Повышение усталостной прочности
Пути повышения стойкости
Свойства металла двухслойных трубопроводов ДУ 850 и 350
Влияние термомеханических режимов
Влияние режимов термической обработки
Усталостная прочность соединений
Дистанционное исследование металла
Анализ повреждаемости маслоохладителей
Диспетчеризация энергетического хозяйства
Производство и распределения энергоносителей
Проектирование и внедрение средств механизации
Стенд для коррозионных испытаний
Повышение экономичности тягодутьевых машин
Некоторые характеристики работы топок
ВДНХ «Работать эффективно и качественно»
Совещание руководителей экономических служб
Состояние и пути снижения металлоемкости
Устройство для измерения полей температур
Повышение эффективности охлаждения
Экспериментальное исследование виброактивности
Колебаний вала при возникновении автоколебаний
Испытания сотовых уплотнений в воздушной среде
Расчет нестационарных термоупругих напряжений
Влияние тепловой нагрузки
Исследование влияния размеров промежуточных перегородок
О численном расчете гидромеханического клапана
Влияние ребер на жесткость конструкции
Состояние поверхностного слоя стали 06Х12НЗД
Испытание антифрикционных свойств сплавов
Деформация керамических стержней
Расчетный метод определения применимости материалов
Новые оценочные показатели
Социалистическое соревнование
Новое оборудование для изготовления мембранных змеевиков
Автоматизация фото-обработки рентгенограмм
Проблемы коррозионного растрескивания
Сварка трубопроводов из аустенитной нержавеющей стали
Рекомендации по контролю и устранению МКР
На ВДНХ «Новаторы СЭВ81»
Внедрение резьбонарезных головок
Сталь марки ЭП842
Строительство тепловых электрических станций
Устройство для отбраковки и транспортировки шаровых тел
Котел-утилизатор КН-80/40
Основные направления работы отрасли по экономии материальных ресурсов
Применение в конструкциях машин широкополочных балок
Реактивные усилия и расходы при критическом истечении вскипающей воды
Влияние промперегрева на роль ЦВД
Экспериментальная проверка расчета линзовых компенсаторов
Исследование диффузора центробежного двустороннего вентилятора
К расчету опорных подшипников горизонтальных гидротурбин
Использование силицированного графита
Линии изготовления точно-литых деталей
Свойства перлитной стали 15Х1М1ФШ
Исследование газовой атмосферы нагревательной печи
Определение допусков на метрологические характеристики контрольных отражателей
Повышение защитных свойств стекло-эмалей
Исследование плотности разъемных и сварных соединений
Испытания изделий на герметичность
Исследования гелиевой плотности фланцевых соединений
Турбостроители соревнуются за экономию топливно-энергетических и материальных ресурсов
Применение ГТЭ-150 в энергетике
Введение в эксплуатацию гидротурбин диагонального типа
Комплект измерительной системы частоты вращения ротора турбины
Преобразователь частоты ДУС-1
Леонид Александрович Шубенко-Шубин
Особенности освоения микропроцессорных средств в энергомашиностроении
Крупнейшие гидромашины насосотурбинных агрегатов зарубежных ГАЭС
Насосо-турбинный гидроагрегат ГАЭС Горнберг
Конструкция многоступенчатого лабиринтного кольцевого уплотнения
Научно-техническое творчество молодежи
Изобретательство и рационализация — резерв экономии
Изменение технологического процесса обработки ковочных и обрезных штампов
Использование показателя патентной защиты
Оценка технического уровня и качества нового изделия
Особенности и порядок расчета патентно-правового показателя
Пути экономии электроэнергии при сварке на Атоммаше
Потребление электроэнергии при сварке отдельных узлов первых корпусов
Внедрения техники ИК-электро-нагрева
Пора технической зрелости
Математическая модель и алгоритмы решения программного комплекса
Разработка и исследование трансзвуковой компрессорной ступени
Интенсификация теплообмена в трубе переменного сечения
Влияние водно-химических факторов на повышение надежности ПВД
Зависимость кинетики распада молекул
Совершенствование водно-химического режима энергоблоков
Снижение средней скорости воды в трубной системе ПВД
Состояние и перспективы производства мембранных поверхностей нагрева котлов
Технологичность конструкций роторов с верховой посадкой лопаток
Предложения по совершенствованию технологии облопачивания ЦКР с ВПЛ
Интенсификация режимов предварительной термической обработки поковок
Технология восстановления и упрочнения штоков и шпинделей арматуры
Оценка работоспособности соединений стали 08Х18НЮТ, паянных припоем ПЖК-1000
Пульсации температур в приводах СУЗ
Результаты натурных испытаний гидротурбины ГЭС Мактаквак
Определение расхода с помощью аппарата Гибсона
Комплексная автоматизация испытаний приводов СУЗ в условиях серийного производства
Испытания приводов СУЗ в сборе
Испарители мгновенного вскипания к энергоблокам 500 и 800 МВт
О погрешностях измерения рулетками
Новые термокарандаши для контроля температуры при нагреве стальных изделий
Консервация газотурбинной установки ГТН-6 в виде моноблока
Сжигание топлив в кипящем слое
Эксплуатационные испытания котла
Эффективность сжигания топлива в кипящем слое
Дмитрий Гаврилович Кузнецов
В семье единой
Из опыта патентно-лицензионной работы
Изобретательская и патентно-лицензионная работа в ВПТИэнергомаше

О численном расчете гидромеханического клапана без подвижных элементов

Важным элементом ряда систем современных теплоэнергетических установок являются устройства типа клапанов, обладающие свойством преимущественно односторонней проводимости рабочей среды. Основное требование, предъявляемое к таким устройствам, — конструктивная простота и надежность в эксплуатации. Перспективным направлением работ является создание клапанов, в которых управление течением рабочей среды осуществляется путем гидромеханического взаимодействия потоков среды при отсутствии подвижных деталей.
В статье приводится теоретический анализ рабочих процессов в клапане гидромеханического действия нового типа.
Клапан состоит из изогнутого корпуса 1, по оси которого установлен обтекатель 2. На корпусе и обтекателе неподвижно закреплены лопатки 3, образующие систему межлопаточных каналов. Кромки 4 лопаток отогнуты. Часть изогнутого канала не заполнена лопатками и образует свободный канал.
В основе работы клапана лежит его преимущественная проводимость в одном направлении, являющаяся следствием существенно различного характера течения газа в двух противоположных направлениях потока. При движении газа от входа к выходу гидравлическое сопротивление потоку будет меньше, чем при его движении в обратном направлении. Качественно движение газа по свободному каналу в этом случае иллюстрируется эпюрой скоростей в сечении клапана Б — Б.
При движении газа в обратном направлении (от выхода к выходу) вследствие изогнутости клапана на частицы газа в свободном канале действуют центробежные силы, поэтому часть газа, захватываемая кромками лопаток, поступает в межлопаточный канал и затем вытесняется оттуда в свободный канал, направляемая кромками лопаток. Так как кромки лопаток ориентированы в этом случае против потока, то газ, выходя из межлопаточного канала, в свою очередь, частично запирает основной поток в свободном канале, заставляя вступать газ в сложное спиралеобразное течение.
Наложение основного потока газа на встречный поток в свободном канале образует в нем течение газа, характеризуемое ^эпюрой тангенциальных скоростей.
Из сравнения эпюр (см. рис. 2 и 3) видно, что среднее значение тангенциальной скорости в свободном канале, определяющее величину расхода газа через клапан, в обратном направлении меньше среднего значения этой скорости в прямом потоке. Описанная выше конструкция элементов клапана позволяет получить в нем эффект преимущественно односторонней проводимости газа.
Эффективность клапана оценивается с помощью коэффициента Кдффу равного отношению массовых расходов жидкости через клапан в прямом и обратном направлениях при одинаковом перепаде давления.
Основные обозначения в статье: р — давление жидкости; р — плотность жидкости; V — абсолютная скорость жидкости; а — угол, отсчитываемый от луча, проходящего через левый торец клапана; 0 — угол, отсчитываемый от горизонтального луча, проходящего через свободный канал в меридианальном сечении клапана; — радиус обтекателя; г2 — радиус канала клапана в меридианальном сечении; Я — радиус кривизны клапана; 0х, 02 — углы выходной и входной кромок лопаток в меридианальном сечении; р1( р2 — углы установки лопаток на выходе в свободный канал; V, — соответственно меридианальная и тангенциальные составляющие скорости; б — толщина лопаток на входе; оск — угловой размер клапана; Ар — перепад давления на участке между левым и правым торцом клапана; г — число лопаток в клапане.
Обратный ток
Нестационарное пространственное движение газа через решетку клапана весьма сложно. Теоретическое описание такого течения является трудной задачей. Поэтому при проведении численного расчета был использован широко применяемый в теории газовых машин подход, основанный на исследовании упрощенной модели течения с последующим анализом влияния не учитываемых факторов, в данном случае вязкости жидкости и др.
Примем следующие допущения: жидкость идеальна и несжимаема, движение жидкости стационарно, параметры потока по ширине свободного канала меняются мало, движение жидкости в межлопаточном канале одномерное, краевые эффекты у левого и правого торца клапана не влияк5т на течение жидкости.

Эти потери обусловлены действием в исследуемом потоке жидкости ряда факторов, наиболее существенными из которых являются вязкость жидкости, периодическая не стационарность и высокая турбулентность течения на входе в межлопаточные каналы. В соответствии с принятой в теории лопаточных газовых машин методикой, приведенной в литературе, можно привести следующую классификацию потерь в рассматриваемой решетке.
Группа А1 Профильные
А1. На трение в пограничном слое
А2. Вихревые при отрыве на профиле
АЗ. Кромочные
Группа Б
Концевые
Группа В
Волновые (в данном случае не учитываются, так как величина скорости жидкости значительно меньше местной скорости звука)
Группа Г
Вызванные не стационарностью и высокой турбулентностью течения
Группа Д
Вызванные вторичными течениями жидкости, возникающими из-за кривизны межлопаточного канала в^меридианальном ^ сечении, которые включают:
Д1. На трение
Д2. Внхревые в зонах отрыва
В связи со сложностью процессов в решетке клапана, отсутствием в настоящее время экспериментальных данных о величинах составляющих потерь в ее элементах, а также ввиду трудности расчета потерь при исследовании решеток турбомашин в настоящей работе оценка

С помощью учитываются потери групп А (за исключением АЗ), Б, Г и Д.
Коэффициент характеризует величину кромочных потерь в решетке (группа АЗ).
На основании рекомендаций [6—8] принято ?к=?ко +3,1-10“* / + 3,М0-4 С, где I = р2 — ?2 — угол атаки; у2 — угол потока на входе в межлопаточный канал; ?Ко — коэффициент потерь при I = 0.
Скорость в начальной части канала ух, входящая в формулу (8), определяется по формуле

Решая (9), находим необходимую для расчета параметров потока величину Прямой ток
При прямом токе расход газа через межлопаточные каналы принимается малым и в дальнейших расчетах не учитывается. Течение жидкости в этом случае можно рассматривать как последовательное перетекание из камеры в камеру. Определение параметров потока в камеру можно производить, используя схему «затопленной» струи по методу, изложенному в литературе.
Поскольку шаг решетки лопаток сравнительно небольшой, можно использовать зависимости для начального участка струи.
Полученные выше зависимости были положены в основу численного расчета гидромеханического клапана без подвижных элементов на ЭЦВМ, некоторые результаты которого приведены на рис. 4 и 5.
Расчеты показывают, что эффективность клапана существенно зависит от его геометрических параметров, а также от величины гидромеханических потерь в меж-лопаточных и свободном каналах. При этом Кэфф может достигать значений порядка 30 ... 50 при практически осуществимых величинах потерь в элементах клапана, что говорит о реальной возможности создания гидромеханического клапана без подвижных частей, удовлетворяющего требованиям газораспределительных органов энергоустановок.



 
Яндекс.Метрика