Аэродинамическое демпфирование

Разрежевие, которое должно быть создано дымососом, определяется суммарным аэродинамическим сопротивлением газового тракта котельной установки, которое должно быть преодолено при условии, что разрежение дымовых газов вверху топки будет равно 20—30 н/м2, и будет создано необходимое скоростное давление на выходе дымовых газов из дымовой трубы. В небольших котельных установках разрежение, создаваемое дымососом, обычно составляет 1000—2000 н/м2, а в крупных установках 2500—3000 н/м2.

Дутьевые вентиляторы, .устанавливаемые перед воздухоподогревателем, предназначены .для.подачи ,в него неподогретого воздуха. Давление, создаваемое вентилятором, определяется аэродинамическим сопротивлением воздушного тракта, которое должно быть преодолено. Обычно оно складывается из сопротивлений всасывающего воздуховода, воздухоподогревателя, воздуховодов между воздухоподогревателем и топкой, а также сопротивления решетки и слоя топлива или горелок. В сумме эти сопротивления составляют 1000—1500 н/м2 для котельных установок малой производительности и возрастают до 2000—2500 н/м2 для крупных котельных установок.

Проектирование опытных самолетов с поршневыми высотными двигателями осуществлялось по двум направлениям. Одно из них имело целью модификацию серийных самолетов установкой на них более мощных и высотных двигателей (АШ-71, АШ-83, АМ-39, ВК-108). При этом опытные самолеты сохраняли весовые и геометрические характеристики серийных прототипов. Так, в результате увеличения мощности и высотности двигателей на опытном самолете конструкции А. С. Яковлева в 1944 г. была достигнута скорость 745 км/час. Другое направление предусматривало разработку новых опытных скоростных и высотных самолетов с мощными двигателями, оборудованными (для повышения высотности) турбокомпрессорами. Геометрические размеры этой группы самолетов оказывались несколько большими в связи с необходимостью размещения более громоздких и тяжелых двигательных установок, увеличения веса топлива и сохранения приемлемых взлетно-посадочных характеристик и, следовательно, отличались увеличенным аэродинамическим сопротивлением. В этой группе самолетов летом 1944 г. на опытном истребителе конструкции А. И. Микояна была достигнута рабочая высота полета 14 100 ж, а в начале 1945 г. реализована скорость полета 740—750 км/час. Дальнейший прирост скорости для самолетов с поршневыми двигателями был уже крайне затрудненным, и для преодоления возникших затруднений оказалось настоятельно необходимым применение принципиально новых — реактивных двигателей.

Производительность теплообменника до 8 ГДж/ч горячей воды с температурой 105°С (при температуре воды на входе 70°С). Теплообменник характеризуется небольшим аэродинамическим сопротивлением 250—350 Па (25—35 мм вод. ст.) при общем сопротивлении выхлопного тракта турбин 4,5 кПа (450 мм вод. ст.). Установка утилизационного теплообменника при условии использования получаемой в нем горячей воды обеспечивает повышение общего к. п. д. компрессорной станции на 6% [61].

гдер, I, S — соответственно периметр, длина и площадь глушителя со звукопоглощающим материалом, имеющим коэффициент поглощения а, дает лишь ориентировочную оценку ожидаемого эффекта. Оценка эффекта гашения производится в основном по экспериментальным данным. Простейшим глушителем является металлический цилиндр, облицованный внутри звукопоглощающим материалом. Такие глушители обладают наименьшим аэродинамическим сопротивлением, но недостаточная их эффективность вынудила перейти к более сложным конструктивным формам. Опыт применения глушителей разнообразной конструкции показал, что они позволяют снизить шум на 6 — 10 дБ.

Аппарат такого рода — турбулентно-контактный абсорбер ТКА-5 [79]. Это абсорбер с насадкой из ударопрочного полистирола с пропускной способностью 5000 м3/ч и скоростью очищаемого воздуха около 7 м/с, аэродинамическим сопротивлением 700 Па. Эффективность абсорбции кислых газов щелочным раствором при начальном содержании газов не более 500 мг/м3 равна 97%. Габариты абсорбера: диаметр 500 мм, высота 2200 мм. Масса 85 кг.

В каскадных (полочных, тарельчатых, дисковых) аппаратах теплообмен между дымовыми газами и водой происходит при стекании воды с полки на полку, многократном поперечном омы-вании струй газами или многократном барботировании через пленку стекающей воды. Естественно, имеет место также и обычный конвективный теплообмен между газами и водой через металлическую поверхность полок (тарелок), которую газы омывают продольно со сравнительно низкой скоростью движения. Поэтому и в каскадных аппаратах интенсивность тепло- и особенно массообмена сравнительно невелика. Правда, оба типа аппаратов отличаются одним важным достоинством: небольшим аэродинамическим сопротивлением, что в некоторых случаях позволяет устанавливать экономайзеры без принудительной тяги.

Для установки за печами и сушилками в первую очередь рекомендуются контактные экономайзеры прямоточного типа, отличающиеся весьма малым аэродинамическим сопротивлением — порядка нескольких миллиметров водяного столба. При соответствующей высоте дымовых труб установка прямоточных контактных экономайзеров вполне возможна без перехода на принудительную тягу. Однако в других случаях целесообразны глубокое охлаждение дымовых газов и переход на принудительную тягу. Дымососная тяга не ухудшает процесса в печи. Понижение температуры газов позволяет установить дымосос, который может быть полезно использован и для регулирования давления в печи. Поэтому дымососная тяга нашла довольно широкое распространение в промышленных печах за рубежом.

и весьма важным положительным качеством — небольшим аэродинамическим сопротивлением контактной камеры.

Современные котельные установки промышленных, коммунальных предприятий, электростанций, крупных отопительных котельных работают на дымососной тяге. Установка контактных экономайзеров, требующих обязательного применения дымососа из-за весьма низкой температуры газов за экономайзером и его значительного аэродинамического сопротивления, не требует изменения принципа тяги в котельных и, как правило, замены дымососа. При размещении контактных экономайзеров за промышленными печами, в ряде случаев работающих на естественной тяге, установка экономайзера требует правильного решения вопросов тяги. Как уже указывалось, для установки за печами и сушилками в первую очередь рекомендуются контактные экономайзеры прямоточного типа, характеризующиеся весьма малым аэродинамическим сопротивлением: до нескольких миллиметров водяного столба.

Мощные горелки с радиальным направляющим аппаратом, спроектированные ЦКТИ (рис. 6-4), обладают невысоким аэродинамическим сопротивлением [Л. 6-6]. Горелка предназначалась для работы на газе и мазуте и была опробована на котле ТТМ-84.

Известные исследования показывают, что при определенных режимах работы турбины аэродинамическое демпфирование колебаний лопаток может иметь существенное значение. Ниже этот вопрос излагается детально.

5. В опытах авторов для лопаток без бандажных связей получено следующее распределение потерь энергии колебаний: 85% затрачивается на трение в хвостовом соединении, 7% составляют потери в материале лопатки и 8% приходится на аэродинамическое демпфирование колебаний лопаток и на потерю энергии колебаний в диске.

4-11. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ЛОПАТОК

Из выражения (245) следует, что аэродинамическое демпфирование колебаний при изгибе обратно пропорционально числу Струхаля, т. е. обратно пропорционально частоте колебаний лопатки и пропорционально скорости набегающего потока. Такой же вывод может быть сделан также из работы Е. С. Сорокина [78], показавшего, что аэродинамическое рассеяние энергии может составлять заметную величину от общего рассеяния энергии колебаний образца.

рование при тангенциальных колебаниях выше, чем при аксиальных колебаниях. При изменении p&2/mSh для тангенциальных колебаний от Ы0~3 до 4-10~3 аэродинамическое демпфирование изменилось от 0,8-10~2 до 3,2-10~2, т. е. в данном случае аэродинамическое демпфирование оказалось соизмеримым с механическим демпфированием в лопаточных материалах.

4-11. Аэродинамическое демпфирование колебаний лопаток . 159

Глава пятая. Аэродинамическое демпфирование колебаний

гок. Они показали своеобразную зависимость рассеяния энергии колебаний от скорости потока с наличием максимума. Имеющиеся исследования в смежных областях указывают на то, что аэродинамическое демпфирование и самовозбуждение лопаток при определенных режимах работы могут иметь существенное значение. Более детально этот вопрос излагается ниже.

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИИ ЛОПАТОК

В паровых турбинах с сопловым регулированием возмущающие силы возникают вследствие парциального подвода пара. Возможен также особый вид, так называемого кинематического возбуждения лопаток и дисков, вызванный крутильными или какими-либо иными колебаниями всего ротора. К основным типам демпфирования относятся демпфирование в материале лопаток и дисков, конструкционное и аэродинамическое демпфирование.

Аэродинамическое демпфирование возникает при обтекании лопаток рабочим телом. Аэродинамическая (подъемная)

Параметр p = 8(v2 — 1)/у характеризует отношение восстат навливающего момента пружины к демпфирующему моменту аэродинамических сил. Так как моменты инерционных и центробежных сил взаимно компенсируются, характер вынужденных колебаний определяют действие пружины и аэродинамическое демпфирование. Вследствие того что v > 1, изменяется маховое движение: возникают зависимости pjs от 0is и Pic от 0ic. Представим первую гармонику махо_вого движения и циклический шаг соответственно в виде р cos (т) + i)0 — Дф) и 0 cos (15 + фо). Тогда амплитуда вынужденных колебаний и их запаздывание по фазе определяются формулами

Рекомендуем ознакомиться:

Административно технического

Адсорбции ингибиторов

Адсорбционной способностью

Адсорбционно хемосорбционные

Адсорбированном состоянии

Агрегативной устойчивости

Агрегатное состояние

Абонентских установок

Агрегатов мощностью

Агрегатов предназначенных

Меню:

Главная страница Термины