Относительного напряжения

модель гомогенного потока истечения, построенную при следующих допущениях:, процесс парообразования в выходном участке канала адиабатный, изоэнтропный; между фазами существует тепловое равновесие; в выходном сечении устанавливается критическое отношение давлений, близкое к тому, что имеет место в насыщенном паре; скорости паровой и водяной фаз равны. Сделанное допущение позволяет использовать таблицы состояния пара, а для оценки относительного массового расхода предложить следующую зависимость, хорошо описывающую экспериментальные данные в исследованном диапазоне начальных давлений:

Применяя уравнение Бернулли для сечений I — I и С — С, получим следующее выражение для оценки удельного относительного массового расхода:

Характер изменения относительного массового расхода в зависимости от противодавления можно условно разбить на три следующие области истечения: критического режима, околокритического режима, докритического режима.

, Для расчета относитель-<кого' массового расхода газоводяной смеси применим метод последовательного приближения, в результате которого получим графическую зависимость относительного массового расхода от начального газосодержания /CM=f(Pi). Далее, по заданному значению РГ определим относительный массовый расход смеси.

Выполнив аналогичные расчеты для следующих значений 32, получим зависимость относительного массового расхода смеси от ее параметров на входе в канал. .

С термодинамической точки зрения желательно иметь рабочие тела с малыми отрицательными значениями ds"/dT. В этом случае процесс адиабатного расширения рабочего тела на турбине заканчивается в парожидкостной области диаграммы состояний при высоких значениях относительных массовых паросодержаний. В таком цикле нет необходимости осуществлять регенерацию, а следовательно, и вводить дополнительный элемент-регенератор в технологическую схему установки, что способствует улучшению ее технико-экономических характеристик. Кроме того, при х = 0,95 ... 0,97 появление влаги в проточной части турбины в конце процесса расширения не оказывает заметного влияния на ее КПД и энергетическую эффективность ПТУ в целом. При больших отрицательных значениях производной ds"/dT для достижения значений, близких к единице относительного массового паросодержания потока, в конце процесса расширения на турбине пар в цикле ПТУ приходится перегревать. Введение перегрева всегда выгодно с термодинамической точки зрения, поскольку это способствует увеличению термического КПД цикла. Однако при этом ухудшаются массогабаритные характеристики парогенератора из-за введения в его состав дополнительного элемента — пароперегревателя. В ряде случаев этот фактор оказывает превалирующее влияние на технико-экономические характеристики ПТУ и обусловливает их ухудшение. При положительных значениях производной ds"/dT процесс расширения в турбине заканчивается в области перегретого пара. Это создает весьма благоприятные условия для работы турбины, так как исключает появление конденсата в конце процесса расширения, соответствующие потери энергии, и эрозию лопаток рабочих колес, а также отпадает необходимость в перегреве пара перед подачей его в турбину. Однако температура торможения перегретого пара на вы-

Рассмотрим потери давления на ускорение фаз в змеевиках. Для расчета потерь давления на ускорение фаз при изменении относительного массового содержания потока от х1 до х2 на основании уравнения баланса моментов количества движения в [80] получено следующее выражение:

В работах [128, 135] не представлено уравнения для расчета значения q>, а выражение, осредняющее данные Локкарта—Мартинелли по нему, довольно громоздко и не дает наглядного представления о характере его изменения с ростом относительного массового паросодержания потока. Формула (4.27) дает завышенные значения величины ср по сравнению с данными [128] при малых значениях х и заниженные — при х, стремящихся к единице. Однако основным недостатком этой формулы является стремление величины ф к значению 0,833 -+- 0,0103 lg p при х, стремящихся к единице, а это противоречит физическому смыслу.

Модель кризиса теплообмена второго рода в прямых трубах, обусловленного высыханием пристенной пленки жидкости при переходе от кольцевого к дисперсному режиму течения, разработана В. Е. Дорошуком [32]. Этот кризис наступает при достижении потоком критического относительного массового паросо-держания значения л:гр, величина которого в широком диапазоне режимных параметров не зависит от значений подводимого теплового потока, что объясняется отсутствием выпадения капель влаги из ядра потока на пристенную пленку жидкости.

/ — относительного массового паросодержания; 2 — температуры рабочего тела; 3 — температуры лучевоспринимающей поверхности змеевика; 4 — температуры стенки

конденсации перегретого и насыщенного пара, т. е. в первых трех зонах трубы, в зависимости от относительного массового паросо-держания потока х = (t — i')/r показан на рис. 8.1 [70]. В первой зоне температура внутренней стенки трубы Тст. в превосходит температуру насыщения рабочего тела Ts д. Верхняя (по потоку) граница этой зоны определяется относительным массовым паро-содержанием х* , при котором Тст. в становится равной Ts я. Характерной особенностью теплоотдачи в этой зоне охлаждения пара является увеличение коэффициента теплоотдачи с ростом температурного напора Tf — Тст. „, в то время как при нагреве пара имеет место обратная зависимость. Для расчета теплоотдачи в первой зоне авторами [70] предложено уравнение

Рис. 23.10. Изменение относительного напряжения прикосновения I Ujj / 'I ^Brnax) Ha участке параллельного расположения трубопровода и высоковольтной линии при С/Впшх I по формуле (23.2)

В интервалах III и IV выражение для относительного напряжения простое:

Индексы /1 и /2 характеризуют параметры, которыми обладают соответственно материалы верхней и нижней поверхностей. На рис. 2.18 показана зависимость относительного напряжения от относительной толщины слоистой конструкции с наполнителем, полученная для случая, когда облицовочные материалы на верхней и нижней поверхностях имеют одинаковую толщину. В качестве относительного напряжения рассматривают отношение напряжения Of, действующего на поверхности, к фиктивному напряжению а}, под которым понимают напряжение, соответствующее однородному материалу, имеющему аналогичную высоту поперечного сечения. Относительная толщина в рассматриваемом случае представляет собой отношение толщины облицовочного материала к толщине наполнителя.

Рис. V.23. График зависимости относительного напряжения ~ инверто-

Из выражений (7-56) — (7-59) непосредственно следует функциональная зависимость для относительного напряжения:

Рис. 1. График изменения относительного напряжения трения на пластине при различных значениях параметра а:

I)m=l;II)m = 2 1.21 - Зависимости относительной долговечности от относительного напряжения, построенные по

В дальнейшем уровень начальной напряженности трубопровода будем оценивать величиной относительного напряжения ао=о0/ат, где ат - предел текучести металла шва. Заметим, что в области концентраторов напряжений уровень начальной напряженности о„ может быть больше в аа раз: а ~аа -о0, где аа - коэффициент концентрации напряжений. Отличительной особенностью распределения сварочных напряжений является тот факт, что они, как правило, самоуравновешиваются (площади эпюры растягивающих и сжимающих напряжений должны быть одинаковыми) независимо от начальной напряженности.

При повторно-переменном нагружении, характеризуемом изменениями знака и величины скорости деформирования ё, а также значений температуры Т, на кривой деформирования будут возникать поворотные точки. Как и при начальном нагружении, полагаем, что ползучестью в переходной группе подэлементов можно пренебречь, считая, что неупруго деформируются лишь подэлементы группы I, имеющие максимальные (и одинаковые) значения относительного напряжения rlz — 6. Тогда при любой истории нагружения эпюра Эг оказывается кусочно-линейной; эпюра изменения упругих деформаций Эг^ после некоторого v-ro поворотного момента — двух-звенна, т. е. определяется двумя параметрами: 6* и е* (2.8). С их помощью находятся остальные параметры: г* — е^/9.,.,

С целью упрощения ограничимся рассмотрением пропорционального активного циклического нагружения при постоянных значениях скорости деформации (по модулю) и температуры; свойство циклической ползучести приниматься во внимание не будет, поэтому подэлементы можно считать склерономными с предельным значением относительного напряжения fj(az) = гк. Следовательно, Я =^ О лишь при ги = arBz. В выражении (5.2) параметр ги может быть заменен на йггв (параметры г, гв постоянны), и оно приобретает вид

При расчете на длительную прочность особенно важно знать величину наибольшего напряжения. Зависимость наибольшего относительного напряжения az от показателя ползучести п в сечении заделки приведена на рис. 5.14.

Рис. 5.14. Зависимость наибольшего относительного напряжения от показателя ползучести