Раскрытия проточной

Если представить Ф в сферических координатах, то в осевом сечении все диаграммы направленности имеют основной лепесток и ряд уменьшающихся боковых лепестков. Угол раскрытия основного лепестка соответствует наименьшему значению X, при котором Ф = 0 и определяется однотипной формулой

Направленность поля преобразователя, характеризуемая его диаграммой направленности, определяет погрешность измерения координат и условных размеров дефектов. Числовыми характеристиками диаграммы направленности является угол наклона акустической оси «о и угол раскрытия основного лепестка 2ф. Углы «0 и 2ф диаграммы направленности могут быть измерены по СО № 2, СО № 2А или на специальной .установке с элек-тро-магнитоакустическим приемником.

Форма преобразователя Диаграмма направленности Коэффициент N угла раскрытия основного лепестка на уровне Максимум первого лепестка

Если представить Ф в сферических координатах, то в осевом сечении все диаграммы направленности имеют основной лепесток и ряд уменьшающихся боковых лепестков. Угол раскрытия основного лепестка соответствует наименьшему значению X, при котором Ф = 0:

где ср0 — половина утла раскрытия основного лепестка на уровне

Рис. 5,17. Расчетные зависимости угла <р0 раскрытия основного лепестка на уровне Ф (ф) = 0,8 диаграммы направленности наклонных ПЭП от параметра а/

где ф0 — половина угла раскрытия основного лепестка диаграммы направленности на уровне 0,8, рад.

Форма пьезопластины Диаграмма направленности Ф(Х) Аргумент X Коэффициент п для раскрытия основного лепестка на уровне Ф, равном Максимум бокового лепестка

Направленность поля излучения-приема определяет функция Ф2. Найдем углы раскрытия основного лепестка на уровне Ф2 = 0,1 или ф = ^ОД по формуле (1.30) и данным табл. 1.10

угле раскрытия основного лепестка вместо (3.10) целесообразно пользоваться формулой

раскрытия основного лепестка диаграммы направленности преобразователя; п - номер линии перемещения.

Радиальное ускорение потока приближенно может быть определено путем построения линий тока в меридиональном сечении ступени. Им можно пренебречь при Х;>4 и угле раскрытия проточной части у < 20°, тогда

Предварительный расчет ТНД. Особенностью рабочего процесса в ТНД является значительный рост удельного объема пара вдоль проточной части, главным образом к ее концу. Распределение геометрических и газодинамических параметров по ступеням должно учитывать эту особенность во избежание резкого раскрытия проточной части и для получения приемлемой экономичности ТНД.

Желательно выбирать аг и (32 таким образом, чтобы углы рг и а3 не превышали 100° и чтобы на последней ступени угол а2 был равен 80 — 95°. Окончательным критерием правильности выбора степени реактивности р и углов аг и р2 является высокий КПД и приемлемое значение угла раскрытия проточной части, который не должен превышать 15 — 18° (суммарно).

Таким образом, необходимо считаться с неблагоприятной формой меридионального сечения проточной части ЦНД и изыскивать способы для ее аэродинамического совершенствования при больших углах раскрытия в этом сечении. До последнего времени повышенные потери энергии из-за больших углов раскрытия проточной части были одним из главных факторов, снижающих к. п. д. ЦНД по сравнению с к. п. д. других цилиндров турбины. Правильная оценка этих потерь необходима при разработке мероприятий для их снижения и при обосновании решений таких крупных задач экономики паровых турбин, как выбор максимальной мощности агрегата, оптимального вакуума, числа цилиндров и степени их унификации.

Теоретические изыскания этих срывных явлений выявляют лишь тенденцию к их развитию. Главный же источник для оценки потерь энергии и совершенствования сложных конструкций проточной части ЦНД — экспериментальные исследования на моделях и в натурных условиях. В широком масштабе влияние меридиональных обводов на к. п. д. ступени было экспериментально изучено в 1957 г. в БИТМе [16]. После этого были выполнены обширные опыты на моделях и в натурных условиях в ЛПИ [14, 26 гл. XII], ЦКТИ [8, 38], ХПИ [33, 34 гл. XII], МЭИ [6, 17, 37], ВТИ [24], на ЛМЗ [14, 25], ХТГЗ [11 гл. IV], Шкода [35] и др. Эти опыты подтвердили сильное снижение к. п. д. ступеней под влиянием большого угла раскрытия проточной части, вскрыли основные причины отрывов потока у периферии и корня и выявили методы снижения потерь энергии. В частности, были подтверждены преимущества рекомендованного конического меридионального обвода ступеней, предшествующих последней. Была также показана эффективность отсоса пара у периферии перед последним НА в месте образования вихревой зоны в результате срывов потока. Выяснено также некоторое ' улучшение течения у периферии последнего НА при уменьшении угла раскрытия в этой зоне за счет сравнительно небольшой конусности корневого меридионального обвода.

Решая обратную задачу, т. е. определяя форму лопаточного аппарата ступени, отвечающую заданным условиям течения, приходится, как правило, выполнять большое число вариантных расчетов, необходимых для выбора оптимальных конструктивных решений. Вместе с тем, если рассматривать турбинную ступень умеренной веерности и с небольшим углом меридионального раскрытия проточной части, то в некоторых случаях вполне допустимо пренебречь радиальными составляющими скорости потока и считать поверхности тока цилиндрическими. Тогда математическая и вычислительная части газодинамической задачи резко упрощаются, и решение в важнейших частных случаях оказывается элементарно простым. Первоначально для расчетов закрученных лопаток и были использованы такие простые решения в виде методов закрутки лопаток cur = const, «i = const, pcz = const и т. д., которые не потеряли своего значения до настоящего времени [6, 17, 34 и 37 гл. III].

в зависимости от выбранных перекрыш и меридионального раскрытия проточной части.

В периферийной части ступени Б-2, решетка РЛ которой выполнена с увеличенной густотой периферийных сечений, наблюдается существенное улучшение течения по сравнению со ступенью А-2. Этот же результат получился и для ступени В-2 с увеличенной периферийной хордой лопаток РК, не имеющей ТННЛ. Таким образом, применение умеренного ТННЛ в условиях меридионального раскрытия проточной части у периферии ступени не привело

Последние ступени мощных паровых турбин имеют весьма малое отношение di (до 2,5 и ниже) и большие углы меридионального раскрытия проточной части (до 60°). В этих условиях радиальные течения играют значительную роль и поток имеет ярко выраженную пространственную структуру. При резких переходах от одной ступени к другой возникают сильные диффузорные эффекты в потоке между ступенями и на начальном участке НА. Эти явления вызывают дополнительные потери энергии в НА и РК ступени, особенно значительные на режимах частичных нагрузок.

вых потерь энергии. Согласно исследованиям ЛКИ на одноступенчатых моделях, при больших углах раскрытия проточной части к. п. д. ступени за счет установки дополнительных лопаток существенно повышался.

даже на режимах Gvz— 0,2-=-0,25 этот отрыв, распространяясь до средних сечений НА, не проникал в межвенцевой зазор. В опытах ЛПИ [15] со ступенью большой веерности (di = 3), но имеющей малый угол раскрытия проточной части (у" =15°), возникновение отрыва было зарегистрировано только