Простота ремонта. Это важно потому, что стоимость 25% от стоимости дв-ля.
Осмотр нагруженных деталей в процессе экспл-ции.
Применяемые материалы.
Рабочие лопатки изгот-ют из выс/кач-ных жаропрочных сплавов в осн-ном на никелевой основе и более дешевых сплавов на железной основе.
Для неохлаж-мых рабочих лопаток, работающих при выс-х Т0 г ≤11000К ограни-чивается жаропрочным сплавом ЭИ431Е, при Т0 г ≤12000К—сплавами ЭИ827 и ЭИ867, при Т0 г ≤12500К – деформируемым сплавом ЖС6—КП или литейным сплавом ЖС—К.
Литейные сплавы ЖС3, ЖС6—К обладают меньшей пластичностью и усталост-ной прочностью, чувствительностью к концентрации напряжений и ударным нагрузкам. ПО жаропрочности и жаростойкости литейные сплавы имеют некот-ые преимущества п-д деформируемыми.
Литейные жаропрочные сплавы прим-ют для изгот-ния охлаждаемых лопаток, т.к.
в лопатке легче выполнить каналы для подвода охладителя.
Диски турбин раб-ющие при Т0 гС≤6500С делают из стали ЭИ481, а диски турбин
раб-ющие при Т0 гС ≥ 6500С делают из стали ЭШ3ТБ или ЭИ427А.
Корпусы турбин изг-ют из стали ЭИ417, Х18Н9Т, болты и гайки—из стали ЭИ388
Вал турбин изг-ют из стали 18ХНВА, 40ХНМА, хорошо работающих на усталость.
Газовая турбина предст-т собой лопаточную машину, где потенц-ная энергия сжа-
того и подогретого газа преобраз-ся в мех-кую работу на валу турбины. Газовая турб обладает качествами: выс-я экон-сть, большой мощности,малые габариты и масса,
удобство зкспл-ции.
На рис 9.1схема 3-хступенчатой осевой газовой турбины. Она сост из вращ-гося ротора А
и неподвижного статора В.
На рис 9.2 и 9.3 след-щие обозн-ния: сеч-е 0—0 на вх в СА, сеч-е 1—1 на вых из СА(на вх в РК) и сеч-е 2—2 на вых из РК.
Тема 15 Схема и принцип действия ступени газовой турбины (Кн1 стр141).
Состояние газа на вх в СА турбины характ-тся давл-ем р0 и темпер-рой Т0. Лопатки СА образуют криволинейные каналы, сужаюшиеся сеч-я 0—0 к сеч-ю 1—1. Течение газа на этом участке (см рис 9.2) сопровождается падением давл-я р0 и темпер-ры Т0 и соответст-вующим увел-ем ск-сти. Направление потока на вых из СА в осн-ном опред-тся напр-ем
выходных кромок лопаток и составляет с плоскостью вращ-я к-са угол α1. В СА часть потенц-ной энергии газа преобр-ся в кинет-кую. Одновременно в рез-те поворота потока
обесп-ся его закрутка у вх в РК.
Относ-ная ск-сть w1 на вх в РК опред-ся из треугольника ск-стей, как разность векторов с1 и u (см рис9.3) . Величина и напр-ние относ –ной ск-сти w1 при заданных значениях ск-сти истечения газа из СА с1 и угла вых α1 зав-сят от окружной ск-сти u,
Чем меньше u, тем больше w1 и меньше β1 и наоборот. От величины угла β1 в свою очередь, зав-т форма рабочих лопаток, для предотвращения срыва потока в колесе. Лопатки РК обычно также образует сужающиеся каналы. Поэтому газ продолжает в них расширять-ся от давл-я р1 до давл-я р2. При этом относ-ная ск-сть дв-ния газа увел-ся от w1 на вх до w2 на вых, а Т г падает от Т0 1 до Т0 2. Таким образом, течение газа ч-з СА происходит увел-ния абс-ной ск-сти(с) и в лопатки РК также ув-ся относ-ная ск-сть(w), а также сопровождается падением давл-я р0 и темпер-ры Т0 в обоих элементах.
При обтекании газом лопаток СА и РК вследствие поворота потока на вогнутой поверх-ти лопаток (корытца) образ-ся повыш-ное давл-е, а на выпуклой (спинке) – пониженное.
На рис 9.4 показан примерный характер распред-я давл-ий по контуру рабочей лопатки. Такое распред-ние давл-ий объясняется тем, что при повороте потока в канале частицы газа действует Ц/бежные силы, стремящиеся отбросить их к вогнутой части лопаток. Равнодейс-твующая сила давл-ий, действующих на поверхности лопаток, создает крутящий момент, приводящий РК во вращение.
Ск-сть газа в абсолютном движ-ии за РК с2 определится как векторная сумма относ-ной ск-сти w2 и окруж-ой ск-сти u2 (см рис9.3). Следует отметить, что ск-сть с2 значительно мень-ше с1. Умень-ние абсол-ной ск-сти газа в колесе при одновременном ум-нии давл-ия объяс-няется тем, что газ совершает внешнюю работу.
Треугольники ск-стей , построенные для сеч-ий 1—1 и 2—2, обычно совмещают на одном рис и наз-ют треугольникамиск-стей элементарной ступени турбины (рис 9.5).
Заметим, что осевая ск-сть газа в колесе может изменяться в зав-сти от выс лопаток и отношения плотностей на вх и навых. Она обычно увел-ся, но может оставаться постоянной или даже умен-ся. Т.К. газ в турбине расширяется и его плотность умен-ся, то в общем случае высота лопаток от ступени к ступени и в пределах ступени увел-ся (см рис 9.1).