Shpory_2010

31.Тепловое состояние лопаток и дисков турбин.

Радиальное распределение температур – характеризует тепловое состояние двигателя (диска).

ТРАБ.ПОДШ. =250..400оС

ТСТ = 550..650 К

ТОБ. = 1000. 1050 К ∆ТРАД. = 300..500К ∆ТОБ. = 50..100К ∆ТТОРЕЦ. = 100..150К

Изменение температуры диска при запуске двигателя и выходе на крейсерский режим.

Изменение режима работы АД вызывает малоцикловую усталость.

32. Схемы внутреннего конвективного охлаждения дисков турбин.

1) с радиальным каналом.

2) с конвективно-пленочным охлаждением.

3) с интенсификатором охлаждения.

33. Пленочное охлаждение лопаток турбин.

Пленочное охлаждение подразумевает вторичное использование воздуха после конвективного охлаждения – выпуск его на омываемую газом поверхность лопатки для создания защитной пленки между газом и металлом. Пленочное охлаждение наиболее эффективно при выпуске воздуха на наиболее нагретые поверхности лопатки - входную кромку, вогнутую поверхность рабочей лопатки.

Пленочное охлаждение усиливает отвод тепла от металла за счет создания дополнительных поверхностей охлаждения в отверстиях для выпуска воздуха на поверхность лопатки.

Конвективно-пленочное охлаждение.

34. Материалы деталей газовых турбин (требования, классификация, основные марки).

Диски и роторные детали. Требования:

1)высокая статическая и динамическая прочность;

2)оптимальные характеристики по малоцикловой усталости;

3)трещиностойкость;

4)низкая чувствительность к дефектам.

Материалы: Жаропрочные сплавы на никелевой основе ЭП741НП,

ЭП962П.

Сопловые и рабочие лопатки. Требования:

1)жаропрочность;

2)жаростойкость;

3)малая чувствительность к концентрации напряжений;

4)стойкость перед термической усталостью;

5)удовлетворительная обрабатываемость.

Материалы: жаропрочные сплавы на основе никеля с содержанием хрома, вольфрама, молибдена, титана, алюминия, бора и др. ЖС32, ЖС36ВИ.

Корпусы турбин. Требования:

1)высокие прочностные характеристики;

2)хорошая обрабатываемость;

3)допускать возможность заварки дефектов;

4)удовлетворительная коррозионная стойкость.

Материалы: Жаропрочные сплавы ЭИ437Б, ЭИ868; стали 20Х23Н18, 12Х18Н9Т.

35. Соединение роторов компрессора и турбины (требования, конструкция).

1, 8 – регулировочные кольца;

2– вал компрессора;

3– шлицы;

4– стягивающие втулки; 5, 6 – сферические кольца;

7– вал турбины;

9– гайка;

10– шлицевой замок;

11– упругие разрезные кольца;

12– уплотнительные кольца.

36. Схемы охлаждения дисков турбин.

1) Радиальный обдув.

+: 1) простота конструкции; 2) надежность работы; 3) хорошая вентиляция всей полости между корпусом и диском.

-: 1) требуется большой GB; 2) невысокая эффективность охлаждения периферийной нагретой части.

2) Периферийный обдув.

+: эффективное охлаждение горячей части диска.

-: 1) при малом количестве отверстий происходит прорыв газа в полость перед диском; 2) при большом числе отверстий уменьшается их диаметр, следовательно, ухудшаются полости перед диском.

3) Комбинированный обдув.

+: минимальный расход охлаждающего воздуха.

-: Усложнение конструкции.

37. Требования, предъявляемые к камерам сгорания

1)высокая полнота сгорания η=0,99-0,995 2)надежный запуск, в заданных условиях без применения специального пускового топлива и других специальных средств

3)устойчивая работа без вибрационного горения и погасания в заданном диапазоне по αм=30-40, Р, Т- параметры на входе 4)допускаемый уровень потерь полного давления σкс=0,95 5)допускаемый уровень неравномерного поля температур на выходе 6)низкое содержание вредных веществ в продуктах сгорания:

SO2,SO3,NOx(NO, NO2) CzHy

7)минимальная масса и габариты

8)высокая надежность

38. Классификация основных камер сгорания по конструктивной схеме. Анализ преимуществ и недостатков основных типов.

а) трубчатые(секционные)

+хорошая ремонтопригодность и обслуживание; +облегчается доводка камеры сгорания. -большие габариты и масса -повышенные потери полного давления -неравномерное поле температур б)кольцевые

+минимальная масса и длина +минимальные потери полного давления +меньшая неравномерность поля температур на выходе +малый расход воздуха на охлаждение стенок; -невысокая технологичность Большой расход воздуха и энергии при доводке в) трубчато-кольцевые

+меньшие потери полного давления по сравнению с трубчатой +более равномерное поле температур +меньший расход воздуха топлива и энергии при доводке +меньшая масса по сравнению с трубчатой +возможность замены жаровых труб; -некомпактна по сравнению с кольцевой -необходимо установить пламяперебрасывающие патрубки -большая неравномерность температурного поля по сравнению с кольцевой к.с.

39. Классификация основных камер сгорания по направлению течения, анализ преимуществ и недостатков основных типов, области применения.

а)прямоточные

+малые габариты +малый диаметр -большие осевые размеры

б)противоточная

+небольшие осевые размеры -большие потери полного давления -большой диаметр

в)с радиальным течением

+относительно короткая +простая конструкция фронтового устройства

-повышенные диаметральные размеры -необходимость в решении проблемы герметичности при подаче топлива через вал

40. Назначение фронтовых устройств основных камер сгорания. Конструкция фронтовых устройств с лопаточными завихрителями.

это передняя часть(головная) жаровой трубы. Функции:

а)подача топлива и воздуха б)смесеобразование в)обеспечение воспламенения ТВС г)обеспечение стабильного горения ФУ с лопаточными завихрителями:

-центральные осевой завихритель

-периферийный завихритель(Р13-300)

равном. поле темпер.,но обгарает стенка -фронтовое устройство с 2 центральными осевыми завихрителями

более экологически чистая -комбинированный завихритель