В настоящей книге предпринята попытка комплексного рассмотрения вопросов теплопередачи и аэродинамики, возникающих при расчетах, конструировании и испытаниях систем воздушного охлаждения наиболее ответственных узлов газовых турбин: роторов, статоров и лопаточных аппаратов.
Основное внимание уделено результатам работ, проведенных в Институте технической теплофизики (ИТТФ) АН УССР после издания. Результаты исследований, проведенных в указанных направлениях в ЦКТИ, КАИ, НКИ, ОИИМФ и МВТУ, изложены в и поэтому в настоящей монографии рассматриваются менее подробно.
Системы охлаждения роторов.
В настоящее время в стационарных ГТУ умеренными принято считать начальные температуры газа 700— 780° С, а в транспортных (в том числе, авиационных) ГТД — 800— 870° С. При таком уровне температур турбины, как правило, имеют сплошные, специально не охлаждаемые рабочие лопатки и интенсивно охлаждаемые роторы. В большинстве ГТУ система охлаждения ротора обеспечивает снижение температуры наиболее нагретых его элементов на 250—350 град по отношению к температуре газа на входе в турбину. Это вызывает соответствующее снижение температуры профильной части рабочих лопаток, отвод тепла от которых происходит за счет теплопроводности в менее нагретые детали ротора.
При достаточно интенсивном охлаждении ротора, в частности при продувке воздуха через хвостовые соединения рабочих лопаток, температура их корневых сечений (примерно на расстоянии, равном 20—25% длины лопатки) дополнительно снижается на 50—150 град по сравнению с температурой среднего по высоте сечения. Это заметно повышает предел усталости и длительной прочности рабочих лопаток, так как именно в корневом сечении действуют максимальные суммарные напряжения от центробежных сил и изгиба, вызываемого аэродинамическими силами. Так, например, для рабочей лопатки первой ступени ТВД ГТ-6-750 ТМЗ увеличение пределов усталости и длительной прочности за счет снижения температуры корневого сечения от 680 до 540° С из-за отвода тепла в хвостовик достигает 50%. Одновременно с этим уменьшается опасность пластической деформации лопатки при аварийном останове.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
ПРЕДИСЛОВИЕ.
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ. СИСТЕМЫ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН.
ГЛАВА I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
1. Развитие систем охлаждения турбин ГТУ большого ресурса.
2. Основные способы охлаждения деталей турбин и их классификация.
ГЛАВА II. ТУРБИНЫ С УМЕРЕННЫМИ НАЧАЛЬНЫМИ ТЕМПЕРАТУРАМИ ГАЗА.
1. Системы охлаждения роторов.
2. Системы охлаждения статоров.
ГЛАВА III. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ.
1. Системы охлаждения сопловых лопаток серийных ГТД.
2. Системы охлаждения рабочих лопаток серийных ГТД.
3. Системы охлаждения лопаточных аппаратов экспериментальных турбин.
4. Типовые элементы систем воздушного охлаждения и их классификация.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ. АЭРОДИНАМИКА СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН.
ГЛАВА IV. ТЕЧЕНИЕ ВОЗДУХА В ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛАХ.
1. Общие положения расчета течения воздуха через гидравлические сопротивления.
2. Течение воздуха в охлаждающих каналах роторов и статоров.
3. Течение воздуха в охлаждающих каналах сопловых и рабочих лопаток.
ГЛАВА V. ТЕЧЕНИЕ ВОЗДУХА ВОЗЛЕ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ВРАЩАЮЩЕГОСЯ РОТОРА.
1. Основные особенности движения жидкости возле боковой поверхности вращающегося ротора.
2. Течение воздуха в зазоре между боковой поверхностью ротора и статором турбины.
3. Течение воздуха в зазоре между двумя вращающимися дисками.
ГЛАВА VI. ТЕЧЕНИЕ ВОЗДУХА В СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ, УПЛОТНЯЮЩИХ И РЕГУЛИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТАХ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ.
1. Течение воздуха в коротких каналах и отверстиях.
2. Точение воздуха в лабиринтовых уплотнениях, тройниках и коленах.
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ. ТЕПЛООБМЕН В СИСТЕМАХ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН.
ГЛАВА VII. ТЕПЛООБМЕН НА ОМЫВАЕМЫХ ГАЗОМ ПОВЕРХНОСТЯХ ДЕТАЛЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ.
1. Основные особенности течения газа и теплообмена в решетках турбинных лопаток.
2. Теплообмен между газом и поверхностью профиля турбинной лопатки.
3. Локальный теплообмен на поверхности профиля турбинной лопатки.
4. Теплообмен между газом и торцовыми поверхностями межлопаточных каналов и лопаток.
5. Теплопередача на поверхностях элементов проточной части турбин при заградительном и конвективно-заградительном охлаждении.
ГЛАВА VIII. ТЕПЛООБМЕН НА ТОРЦОВЫХ И ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЯХ РОТОРОВ И СТАТОРОВ.
1. Теплообмен на торцовых поверхностях роторов.
2. Теплообмен на торцовых поверхностях статоров, противостоящих боковым поверхностям вращающихся роторов.
3. Теплообмен на цилиндрических поверхностях статора и ротора в зоне радиального зазора необандаженных лопаточных аппаратов.
4. Теплообмен в лабиринтовых уплотнениях.
5. Теплообмен на гладких цилиндрических поверхностях роторов и статоров.
6. Теплообмен на омываемых газом поверхностях деталей патрубков турбин.
7. Теплообмен на поверхностях деталей, сопрягающихся с охлаждаемыми узлами.
ГЛАВА IX. ТЕПЛООБМЕН В ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛАХ.
1. Общие сведения о закономерностях теплообмена при течении воздуха в трубах.
2. Теплообмен в охлаждающих каналах роторов и статоров.
3. Теплообмен в охлаждающих каналах сопловых в рабочих лопаток.
ГЛАВАХ. КОНТАКТНЫЙ ТЕПЛООБМЕН В ДЕТАЛЯХ ГАЗОВЫХ ТУРБИН.
1. Теплообмен при контакте плоских, конических и цилиндрических поверхностей.
2. Теплопередача в зоне хвостовых соединений рабочих лопаток.
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ. РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ГАЗОВЫХ ТУРБИН.
ГЛАВА XI. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ И ЭТАПЫ РАСЧЕТА СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ.
1. Проектировочный расчет.
2. Поверочный расчет.
ГЛАВА XII. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ.
1. Общие положения расчета.
2. Аналитический метод проектировочного гидравлического расчета.
3. Графо-аналитический метод поверочного гидравлического расчета.
4. Использование АВМ и ЭЦВМ при поверочном гидравлическом расчете.
ГЛАВА XIII. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ.
1. Общие положения расчета.
2. Использование средств математического моделирования при тепловых расчетах.
3. Проектировочный тепловой расчет.
4. Поверочный тепловой расчет.
ГЛАВА XIV. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ ВОЗДУШНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ.
1. Основные задачи экспериментальных исследований систем охлаждения натурных газовых турбин.
2. Аппаратура для испытаний систем воздушного охлаждения.
3. Обработка результатов испытаний систем охлаждения натурных газовых турбин и их отдельных узлов.
4. Использование результатов испытаний систем охлаждения для апробации методов их расчета.
ЛИТЕРАТУРА.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Воздушное охлаждение деталей газовых турбин, Швец И.Т., Дыбан Е.П., 1974 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать djvu
Ниже можно купить эту книгу, если она есть в продаже, и похожие книги по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.Купить книги
Скачать - djvu - Яндекс.Диск.
Дата публикации:
Хештеги: #учебник по машиностроению :: #машиностроение :: #Швец :: #Дыбан :: #теплопередача :: #аэродинамика :: #турбина :: #ротор :: #статор
Смотрите также учебники, книги и учебные материалы:
Предыдущие статьи:
