Возможные деформации

Плотность теплового потока через воздушную прослойку

Для обеспечения обслуживания кольцевым краном всей площади рабочей площадки печи, подвод горячего дутья к кольцевой трубе может быть выполнен сверху в двух местах, с последующим объединением этих подводов в одну трубу, прохе-дящую над краном. Так как нагрузки от веса футерованной трубы весьма велики, то ее опирание выполняется с помощью жестких колец. Участки воздухопровода над желобами защищаются от перегрева экранами из листового железа, создающими воздушную прослойку. К нижней части кольцевого воздухопровода обычно закрепляются монорельсы, облегчающие замену фурменных сопел.

4. Стену толщиной 10 см, в среднем имевшую /?= =6, облицевали силикатным кирпичом толщиной 5 см. Чему будет равно новое значение /?i? А если между стеной и кирпичной кладкой оставить воздушную прослойку шириной I см (/?•>)?

ревянными конструкциями или горючими материалами вызвать их чрезмерное нагревание и загорание. При расположении трубопроводов и батарей вблизи сгораемых конструкций между ними необходимо оставлять воздушную прослойку не менее 5 см.

Из сказанного не следует делать вывод, что в жидкостях и газах возможность чистой теплопроводности исключается. Возьмем, к примеру, воздушную прослойку между двумя оконными стеклами. При неодинаковой температуре наружного и внутреннего стекол сквозь прослойку происходит в соответствующем направлении передача тепла. Впустив в воздух облачко дыма, можно сделать видимым его движение и обнаружить, что у теплого стекла воздух поднимается, у холодного — опускается, причем задымленная область при своем перемещении увеличивается в объеме и постепенно размывается. Циркуляция воздуха в прослойке, возбуждаемая неодинаковостью температур на ее границах, является в данном случае той основой, которая определяет интенсивность переноса тепла. Таким образом, в данном примере речь идет о свободной конвекции. Разумеется, в этом явлении некоторое участие принимает также механизм теплопроводности.

Представим себе теперь, что, сближая оконные стекла, мы утончаем воздушную прослойку. Применяя вновь местное задымление, мы сможем без труда обнаружить, что чем тоньше прослойка, тем более вялой становится циркуляция воздуха в ней и, следовательно, тем слабее будет проявляться конвекция. Когда толщина прослойки составит, например, миллиметр, введенный в прослойку дымок останется неподвижным и будет только медленно таять под действием молекулярной диффузии. В этом случае и перенос тепла сквозь тонкий слой воздуха будет иметь чисто молекулярную природу, т. е. будет обязан теплопроводности.*

1 Мы не касаемся здесь того обстоятельства, что сквозь воздушную прослойку тепло передается также благодаря излучению. Этот процесс идет так, как если бы воздуха между стеклами вовсе не было.

Как уже было сказано в гл. 1, теплопередача через воздушную прослойку от одной поверхности к другой под действием разности температур происходит путем теплопроводности, конвекции и лучеиспускания. Доля каждой составляющей в общем количестве передаваемого тепла зависит от многих факторов, одним из которых является абсолютное значение температур на поверхностях. Известно, что при достаточно малой толщине воздушной прослойки конвективные токи не развиваются, так как градиенты температуры существуют практически только в слоях ламинарного движения жидкости у горячей и холодной стенок.

1. Средний температурный перепад, приходящийся на одну воздушную прослойку, составляет:

Если передача теплоты через воздушную прослойку происходит посредством теплопроводности, то коэффициент теплоусвоения ее очень большой (8 = 0,543, ш = я/12, Г = 293 К).

Рассмотрим условия теплообмена установки, представляющей трубчатую печь с вставленной в нее озоленной водоохлаждаемой трубой. Кольцевой зазор между стенкой печи и поверхностью отложений зайзлнен атмосферным воздухом, теплофизические свойства которого практически идентичны свойствам топочных газов, заполняющих поры реальных загрязнений. Толщину воздушного кольцевого зазора обозначим 6f и рассмотрим случай, когда 6 f < 6 мм. При этих условиях в воздушной щели отсутствует конвективный теплоперенос, так как (Gr-Pr)m6 < 10s [Л. 71 ]. Передача тепла от стенки печи к эоловому слою осуществляется только теплопроводностью и радиацией через воздушную прослойку, что можно представить уравнением:

Класс контролируемых деформаций несжимаемых материалов, армированных растяжимыми волокнами, гораздо уже. Ниже приводится список всех известных таких деформаций; он, может быть, вообще включает все возможные деформации данного класса. В этом списке деформации характеризуются следующим образом: координаты точек после деформации (обозначенные строчными буквами) записаны как функции координат точек до деформации (обозначенных прописными буквами):

Так как перпендикулярно оси упругого элемента действует только измеряемая сила, то эта кривая сдвиговых напряжений действительна для текущей координаты х балочки (за исключением непосредственного окружения места введения силы). Максимально возможные деформации в месте максимального сдвигового напряжения (т. е. в середине упругого элемента, при z = 0) под углами 45 или 135° равны

При конструировании машины и ее элементов эти возможные деформации доводятся до определенных величин, не влияющих на выполнение машиной ее служебного назначения. Однако многие сопряжения деталей и другие параметры сборочных единиц вследствие этих деформаций меняют свое численное зачение и, очевидно, в большей или меньшей степени отличаются от значений, определяемых при сборке машины. Одним из видов таких изменений параметров являются остаточные деформации.

При выборе размера припуска необходимо также учитывать возможные деформации детали при механической и особенно термической обработке.

вертывания подшипников при одной установке приспособления (см. стр. 106). При этом возможные деформации вкладышей до их пригонки не оказывают влияния на состояние рабочей поверхности. Если же толстостенные вкладыши взаимозаменяемы, то окончательную обработку их производят по жестким допускам до сборки, поэтому деформация таких вкладышей при их установке в корпус может явиться причиной искажения формы отвер-

Другой причиной, определяющей необходимость снятия сварочных напряжений, является опасность деформации сварной конструкции в процессе механической обработки или эксплуатации. В связи с тем, что возможные деформации конструкции из-за перераспределения сварочных напряжений относительно малы, они должны учитываться лишь для конструкций повышенной точности. Для уменьшения величины деформаций изделия без снятия сварочных напряжений может также использоваться ступенчатый метод механической обработки (п. 2, глава III). Для конструкций, изготовленных из легированных закаливающихся сталей, имеется опасность их коробления в процессе работы из-за прохождения в течение длительного времени в околошовной зоне завершающей стадии мартенситного распада, сопровождающегося изменением объема (п. 2, глава III).

При конструировании машины и ее элементов эти возможные деформации доводятся до определенных величин, не влияющих на выполнение машиной ее служебного назначения. Но, тем не менее, многие сопряжения деталей и другие параметры сборочных единиц вследствие этих деформаций меняют свое численное значение и, очевидно, в большей или меньшей степени отличаются от значений, определяемых при сборке машины. Одним из видов таких изменений параметров являются остаточные деформации.

Как видно, возможные смещения отдельных точек цилиндра могут быть резко различными при пуске турбины и во время ее работы. Некоторые из них носят случайный, незакономерный характер, например изгиб от давления присоединенных труб. Если деформация вызывает задевания, то это приводит к износу уплотнений и к увеличению зазора. Поэтому для назначения реально возможного минимального зазора надо учесть возможные деформации, свойственные данной конструкции и неизбежные при средних нормальных условиях эксплуатации, а не аварийных.

Рассмотрим еще судовую турбину КЗ конструкции последних лет для крупного грузового судна, представленную на фиг. 108 и фиг. 109. Конструкция решена преимущественно в формах, свойственных скорее стационарным турбинам; специфики судовых турбин немного. Обе турбины сделаны активными, с цельноковаными роторами и безобоймовыми цилиндрами. Цилиндр т. в. д. довольно гибкий и асимметричный; однако небольшие его размеры снижают возможные деформации. Цилиндр т. н. д. весьма жесткий; в нем же размещена турбина заднего хода, достаточно в данном случае развитая — 3 ступени. Т. з. х. имеет полный подвод пара; корпус турбины хорошо подвешен внутри т. н. д. и не должен вызывать ее деформации.

С другой стороны, при наличии расчетных и экспериментальных данных по ТОРР в какой-либо ступени и цилиндре в целом имеется возможность определить возможные деформации в концевых частях цилиндра на данном режиме в условиях затрудненного перемещения опорных элементов турбины. Это может быть сделано

В настоящее время подвижные соединения изготовляются и монтируются с большими зазорами для того, чтобы скомпенсировать за их счет возможные деформации. Монтаж механизма на стойке (раме) считается удовлетворительным, если после регулировки опор на стенде он «свободно прокручивается от руки«. В результате из-за зазоров в подвижных соединениях и знакопеременных нагрузках возникают удары в процессе работы машины, потому что зазор, доведенный до минимума, на стенде может при деформации основания в одних положениях раскрыться, в других положениях создать натяг в линии передачи. Кроме акустического эффекта, часто выходящего за пределы санитарных норм, долговечность машины резко снижается, особенно при ее работе на повышенных скоростях.