Распределения внутренних

грева зона конденсации смещается по потоку и локальные значения влажности снижаются. При этом увеличивается относительная неоднородность распределения концентрации влаги по шагу, что видно из рис. 4.5, где показаны распределения влажности при различных перегревах по шагу решетки в сечении, удаленном на расстояние Дя = Дл// = 0,2 от выходных кромок. Результаты расчетов качественно совпадают с опытными данными и существенно их дополняют. Однако на рис. 4.4 не фиксируются конденсационные скачки и не вполне объяснимо установленное плавное возрастание влажности вдоль спинки в косом срезе. Следует также напомнить, что толщина выходных кромок в расчетах принята равной нулю. Выделение теплоты парообразования приводит к уменьшению плотности и скорости пара 5а решеткой и как следствие к воз-

Вместе с тем, по данным [190], в периферийных сечениях ступеней большой веерности обнаруживается уменьшение локальной степени влажности (рис. 5.7,6). По-видимому, такой характер изменения j/jj по высоте за рабочей решеткой возможен в трех случаях: 1) при интенсивной внутриканальной и периферийной сепарации влаги в сопловой решетке; 2) при отрывных течениях в периферийной зоне сопловой решетки (на входных кромках и на спинке сопловых лопаток); 3) при существенных отклонениях режима работы ступени от расчетного. Степень отклонения от «нормального» распределения влажности по высоте лопаток

Результаты расчетов движения влаги по поверхностям рабочих лопаток подтверждаются опытными исследованиями распределения влажности и дисперсности по радиусу за вращающимися рабочими решетками. Так, расчетные линии тока влаги на вогнутой и выпуклой поверхностях лопатки переменного профиля находятся в хорошем соответствии с распределением степени влажности по высоте за решеткой (рис. 5.12, а). Как и следовало ожидать, (рис. 5.7, а), влага концентрируется в периферийных сечениях (рис. 5.12,6). Здесь же зафиксированы наиболее крупные капли. Степень концентрации влаги и крупных капель в периферийных сечениях зависит от формы профиля решетки, ее геометрических и режимных параметров и в особенности от веерности, определяемой отношением dfl2. Так, за рабочей решеткой меньшей веерности (dflz=7,7) концентрация влаги и крупных капель в периферийных сечениях снижается, однако основная тенденция сохраняется. Для всех испытанных ступеней кривые распределения y®(f) расслаиваются в зависимости от относительной окружной скорости и/Сф. У периферии зафиксированы капли максимальных размеров dK. м~300 мкм, а в нижней части лопатки — не более 40 мкм. Структура влаги по всей высоте лопатки полидисперсная.

рабочего колеса при ряде упрощающих предположений предпринята Милиесом [Л. 122]. Вследствие отбрасывания конденсата по поверхности лопаток рабочего колеса распределение влаги по высоте лопатки за рабочим колесом оказывается весьма неравномерным. Большая часть влаги сосредоточивается вблизи периферии лопатки. Типичная картина распределения влажности потока пара за рабочим колесом турбинной ступени представлена на рис. 7. Эти данные получены на экспериментальной турбине кафедры паровых и газовых турбин МЭИ В. А. Головиным и Ф. В. Казикаевым. Исследованная ступень представляла собой модель последней ступени турбины ПВК-200 (/р.к = 209 мм и dcp//p.K = 2,8). Распределение влажности по высоте лопатки изме-

При движении влажного пара замш распределения влажности по сечению паропровода может быть самым разнообразным. Например, при вращении потока (в сепараторе, циклоне, на поворотах паропровода) жидкая фаза отжимается к стенкам трубы.

ния которой заметно отличаются от линии тока паровой фазы и которая оседает на поверхность сопловых и рабочих лопаток), геометрических характеристик самой ступени и т. д. Учесть влияние всех факторов пока не представляется возможным. В связи с этим для инженерной методики расчета последних ступеней в первом приближении можно воспользоваться обобщенной зависимостью распределения влаги по высоте за ступенью большой веерности для различных значений доли крупнодисперсной влаги К (рис. 7.11). Эта зависимость получена на основании известных экспериментальных исследований распределения влажности за последними ступенями натурных и модельных установок [7.7, 7.8].

Основной поток влажного пара, поступающий в СПП, имеет"степень сухости х ~ 0,92 -=- 0,93. Вероятно, что значительная часть воды сосредоточена в пленке, которая течет по стенке паропровода. Измерения влажности пара (ИВП) непосредственно на входе в сепарационные пакеты с помощью ИВП-2 также подтверждают тот факт, что практически во всем диапазоне нагрузки турбины (N < 150 МВт) степень сухости пара не превышает значений 0,925. Однако была отмечена большая неравномерность распределения влажности пара по пакету и особенно по окружности на входе сепаратора. Так, напрмер, в зоне, близкой к входу пара, влажность пара значительно превышала максимальней предел измерений ИВП, т. е. У > 0,93.

Неравномерность распределения влажности пара на входе в сепара-ционные пакеты снижает эффективность влагоудаления в отдельных частях сепаратора, хотя общая пониженная влажность пара по сравнению с расчетной у па входе в СПИ должна повысить эффективность работы аппарата.

Данные исследований позволяют объяснить наличие нескольких пиков в функциях распределения капель в различных точках за решеткой, а также наметить пути расчета распределения влажности вдоль шага решетки за выходными кромками лопаток.

Полученные ранее закономерности движения частиц жидкости могут быть использованы для анализа движения пленок по поверхности лопаток и анализа экспериментальных исследований распределения влажности в сечениях за ступенью. Полную систему дифференциальных уравнений, описывающих движение жидкости в поле центробежных сил, можно записать в виде

Коэффициент потенциалопроводности достаточно надежно и просто может быть определен по методу стационарного потока влаги, заключающемуся в следующем. Образец материала в виде цилиндрика с влагоизолированной боковой поверхностью прикрепляется герметически к цилиндрическому стаканчику, наполненному водой. Стаканчик ставится в эксикатор над раствором серной кислоты определенной концентрации. По истечении времени, когда установится стационарный поток влаги, образец разрезают на слои, перпендикулярные потоку влаги, и определяют их влажность, после чего строят кривую распределения влажности по оси цилиндрика.

Чтобы характеризовать закон распределения внутренних сил по сечению, вводят понятие напряжения. Рассмотрим сечение тела (рис. 10.2, а). В окрестности точки М выделим малую площадку ДА Равнодействующую внутренних сил, действующих на

Подчеркнем очень важное обстоятельство: метод сечений не дает возможности установить закон распределения внутренних сил по проведенному сечению. Найденная нами сила N представляет собой, как было сказано, равнодействующую этих сил, т. е. их статический эквивалент.

Подчеркнем очень важное обстоятельство: метод сечений не дает возможности установить закон распределения внутренних сил по проведенному сечению. Найденная нами сила JV представляет собой, как было сказано, равнодействующую этих сил т. е. их статический эквивалент.

Мерой интенсивности распределения внутренних сил'служит напряжение.

Применяя к оставленной части тела условия равновесия, мы не сможем найти закон распределения внутренних сил по сечению, но сможем определить статические эквиваленты этих сил.

Приведенные данные свидетельствуют о развитии сложных физико-химических процессов структурно-фазовых превращений, которые ведут к созданию внутренних напряжений, микродеформаций и дефектов структуры. На картине распределения внутренних напряжений в поверхностном слое, полученной методом рентгеноструктурного анализа, видно (рис. 6.1 1), что на глубине более 2 мкм действуют сжимающие напряжения во всех исследуемых образцах, равные 25,5 • 107 Па.

Метод сечений не позволяет установить закон распределения внутренних сил по сечению. Необходимы дополнительные допущения о характере деформаций. Эти допущения вводят при изучении различных видов деформаций бруса.

1. Можно ли с помощью метода сечения определить закон распределения внутренних сил по сечению?

(в зависимости от технических требований). Иногда для ускорения стабилизации и более равномерного распределения внутренних напряжений применяется нагрев пружины. В результате этой операции в пружине возникают остаточные деформации изгиба и она приобретает форму, близкую к спирали Архимеда. Эта операция называется заневоливанием пружины. Она обеспечивает получение почти неизменного во времени противодействующего момента пружины. При заневоливании материал металлической ленты получает наклеп, который упрочняет пружину, так как уменьшает напряжения изгиба, возникающие во время ее работы.

Круг решаемых методами сопротивления материалов задач включает в себя задачи расчета безопасных нагрузок, определения надежных размеров элементов, обоснования выбора наиболее подходящих материалов. Для этого необходимо выявить закономерности распределения внутренних усилий и соответствующих им геометрических изменений (деформаций) в элементах в зависимости от их формы и размеров, вида, характера, места приложения, величины и направления нагрузок, определить меры измерения усилий и деформаций и сопоставить их с механическими характеристиками реальных конструкционных материалов.

бами, как показано на рис. 9.6, а — в. Очевидно, что центральная часть стержня будет нагружена во всех случаях одинаково (рис. 9.6. г), хотя распределение и передача внутренних усилий на концах будут отличаться. Анализ распределения внутренних усилий в местах изменения формы стержня, в зоне резьб, отверстий и т. д. методами теории упругости показывает, что особенности распределения внутренних усилий в элементах конструкций, обусловленные условиями приложения нагрузок и отклонениями в форме стержней, проявляются в зонах ограниченной протяженности, близких к поперечным размерам стержня. Зоны неравномерного распределения усилий называют зонами краевого эффекта и в элементарных задачах не рассматриваются (принцип Сен-Венана).