Диаграммной влажности

Рис. 19.9. К расчету маховика по диаграмме зависимости кинетической эиер1ии от приведенного мсмента инерции звеньев

Рис. 19.9. К расчету маховика по диаграмме зависимости кинетической энергии от приведенного момента инерции звеньев

Клэри [44] проведены испытания в режиме вынужденных колебаний; несмотря на то, что они предназначались для других целей, их методику можно использовать для определения характеристик материала. Он использовал метод, изложенный в работе [142], для определения собственных частот и характеристик затухания длинных пластин, изготовленных из однонаправленного эпоксидного боропластика. В этом методе необходимо измерять не только амплитуду, но и фазу колебаний. Критерием резонанса является максимум отношения As/Дсо для заданного приращения частоты А со, где As является приращением длины дуги на диаграмме зависимости амплитуды от фазы ф, соответствующем Асо. Безразмерный параметр затухания рассчитывается следующим образом:

где da/dN — скорость роста трещины усталости; Со — постоянная, определяемая графически по диаграмме зависимости log(dafdN) от log А/С; п — тангенс угла наклона логарифмической зависимости dafdN—А/С; А/С — размах коэффициента интенсивности напряжений.

При рассмотрении материалов последних трех категорий станет видно, что через промежуток времени от 15 сек до нескольких минут деформации и напряжения в этих материалах стабилизируются (деформация на диаграмме зависимости деформации от времени становится постоянной), так что исследование таких

Пластический изгиб. При исследовании процесса пластического изгиба, как и при упругом изгибе, допускается, что поперечные сечения изгибаемой полосы сохраняются плоскими. В этом случае деформации сжатия и растяжения по сечению полосы будут пропорциональны расстоянию от нейтральной линии *, а распределение напряжений в по поперечному сечению полосы (фиг. 67, а) будет подобно диаграмме зависимости между напряжениями о и деформацией е при растяжении (фиг. 68). В средней части сечения изгибаемой полосы будет зона упругих деформаций, и эпюра напряжения на этом участке согласно закону Гука будет выражаться прямой линией. В крайних же частях сече^ ния будут зоны пластических деформаций, и напряже^ ния на этих участках будут изменяться по некоторой кривой, аналогичной кривой растяжения (фиг. 68).

На диаграмме зависимости Ntp=f[(PV)] при постоянных частотах вращения вала n = const (жирные линии) и при

Таким образом, на диаграмме зависимости Нм 1(хгх2) о~г(х1 — х2) = = (2л:!—!) = (1 — 2х2) экспериментальные точки должны лечь

На диаграмме зависимости Нм от х2 для твердых сплавов с двумя и более промежуточными фазами соответствующие точки часто представляют углы ломаной линии с выпуклостью вниз (рис. 25.) Это правило вытекает из теоретического закона для диаграмм, связывающих FM и х2 (гл. I, п. Ш). В некоторых случаях точки, отвечающие отдельным фазам, не выделяются, но попадают на линии, соединяющие соседние фазы (см. NaSb на рис. 26). Эти случаи

Рис. 8.22. Метод стока для подсчета числа циклов и петли гистерезиса на диаграмме зависимости напряжения от деформации. (По работе [24].)

можно оценить напряжения и деформации, если имеется в распо-, ряжении диаграмма зависимости напряжения от деформации для данного материала. Для стержня длины / с площадью поперечного сечения А по диаграмме зависимости напряжения от деформации можно построить кривую зависимости силы Р от перемещения у, показанную на рис. 15.2 (а). Предполагая, что свойства материала не изменяются, приведенную на рис. 15.2(а) диаграмму «сила — перемещение» можно использовать для определения удлинении стержня даже и в случае превышения динамическим напряжением предела пропорциональности. Отметим, что любому произвольно выбранному значению удлинения yt соответствует площадь OADF под кривой «сила — перемещение». Эта площадь равна энергии деформации (SE)j,., требуемой для совершения удлинения //,. Величину этой энергии деформации надо приравнять внешней

турбинных решеток. Исследования дисперсности влаги за плоской сопловой решеткой G-9012A (I = t/b = 0,75, lib = 0,7, А = 1,7 мм, М = 0,93) с помощью оптического (лазерного) метода измерений размеров частиц показали, что в начале процесса расширения пара из зоны перегретого пара (АГо ]> 7 К) и диаграммной влажности пара за решеткой у =J2,2%. Влага образуется за выходными кромками и наиболее активно выпадает за лопатками со стороны спинки (рис. 7.3). Наиболее крупные капли (da ^ 10-Ю"8 м) выпадают в кромочном следе, в зоне развитого 'вихревого движения. Исследования [7.1] показывают, что вихревая дорожка за выходными кромками сопел (рис. 7.3) является определяющим источником возникновения влаги в турбинной ступени, работающей при числах М < 1,0. Кроме того, вихревая дорожка оказывает существенное влияние на весь процесс течения пара в"зазоре и в рабочей решетке турбинной ступени, так как в процессе ускорения вихрей происходит распад их и распространение возникших частиц'влаги в основной поток. Экспериментальные исследования дисперсности'влаги в турбине [7.5]]показали, что за рабочей решеткой (опыты были проведены на обращенной'турбинной модели) влага распределена равномерно по шагу, а размер частиц достигал более высоких значений, чем при спонтанной конденсации пара r3 ^ < (1,3 ч- 1,7). 10-' м.

На рис. 7.4 приведены результаты измерений дисперсности при различных режимных параметрах (со = var; y0 = var) по высоте рабочей лопатки за последней (седьмой) турбинной ступенью. В соответствии с известной зависимостью роста влажности у — / (I) к периферии лопаток возрастает дисперсность влаги (кривые 1—4). На периферии турбинных ступеней сосредоточена основная масса влаги. Итак, например, при диаграммной влажности за четвертой ступенью у = 8% в опытах ХТГЗ на периферии фиксировалась степень влажности у^ более 40% (рис. 7.4).

Доля крупнодисперсной влаги Я = GKB/(yGBn, где GKB — расход крупнодисперсной влаги; у — степень влажности; 6гвл — расход влажного пара в единицу времени в рассматриваемом сечении, в общем случае зависит от места ее возникновения, степени влажности пара, геометрических параметров решетки и т. д. Как показывают исследования, закон изменения X = / (Т) в зависимости от места возникновения влаги близок к закону изменения влажности по проточной части. Во всех случаях с ростом влажности доля крупнодисперсной влаги возрастает. При малой диаграммной влажности г/2д<3% доля крупнодисперсной влаги составляет всего несколько процентов, так как в этом случае влага образуется лишь в пределах рассматриваемой ступени. В то же время при нерасчетном режиме работы проточной части турбины (частота вращения ротора со < 0,5соном) при г/2д = 3-ь4%) доля крупнодисперсной влаги существенно возрастает, так как из-за низкого КПД в зоне влажного пара будут работать уже несколько ступеней.

ступени от средней диаграммной влажности у.,д для различных значений доли ?. крупнодисперсной влаги

1/2 в зависимости от диаграммной влажности г/2д, за рассматриваемой ступенью для различных значений доли крупнодисперсной влаги в сечении 0,9 Тр.

В том случае, если срабатываемый ступенью теплоперепад недостаточен для возникновения спонтанной конденсации, выделение влаги в турбинной ступени возможно в зазоре между сопловой и рабочей решетками, на поверхностях и в кромочных следах рабочих лопаток. В работах [Л. 111, 182] на основании допущения о слабой конденсации пара на поверхностях лопаток (порядка 1—2%! диаграммной влажности) предполагается, что основное выделение влаги происходит в ядре потока, в той части турбины, где будет достигнуто необходимое максимальное переохлаждение пара. Процессы движения переохлажденного пара, возникновение спонтанной конденсации и дальнейший рост капелек влаги рассчитываются при этих предпосылках точно так же, как и в соплах Лаваля, т. е. с использованием системы уравнений (2-15) — (2-20). По данным расчета максимальное переохлаждение может достигать величины ДГМ^ ~25—35°С, а размер капелек влаги г» (1-т-5) • 10~8 м. Увеличение таких капелек при дальнейшем их движении в проточной части турбины

По отношению к теоретической диаграммной влажности количество сконденсировавшегося пара составляет:

Отношение количества сконденсировавшегося пара к теоретической диаграммной влажности составляет:

В опытах поддерживались постоянными давления перед ступенью Ро = 0,730 кгс/см2, за ступенью рок = = 0,316 кгс/см2 и за соплом р2 = = 0,11 кгс/см2. Изменение начального перегрева и начальной диаграммной влажности перед соплом осуществлялось за счет изменения начальной температуры перед ступенью.

теоретической диаграммной влажности за соплом (точка Ь на рис. 2-15,в) для режима 6 составляет примерно 1%, за первым рабочим колесом 0,7%, за направляющим аппаратом 0,4% и за второй рабочей решеткой 0%'. Соответствующие величины переохлаждения потока ЛГ»13°С; 8,5 °С; 5,0 °С; 0°С. На основании предыдущих исследований можно цредположить, что капли, возникающие в кромочном следе соплового

Результаты экспериментального исследования сопловой решетки с профилем С-9012А (г = 0,75; //& = = 0,7; Д=1.,7 мм) представлены на рис. 2-17. Параметры пара перед решеткой для данного опыта составляли: /7о=0,96 кгс/см2; /0=Ю50С; Д4= = 7°С; давление за решеткой /?2= = 0,566 кгс/см2; диаграммная влажность уд = 2,2%; Д71М = 22°С; число Маха Ма = 0,93. Как видно на рисунке, начало возникновения мелкодисперсной влаги находится в зоне кромочного следа на некотором расстоянии от кромки (2—3 мм). С удалением от выходной кромки зона конденсации расширяется, а процентное содержание влаги возрастает (отношение возникшей влаги Ах к приросту диаграммной влажности Ахя в данной точке). Близкая к равновесному состоянию зона (Дя/Дяд» — 100%) наблюдается на расстоянии 2—20 мм от выходной кромки лопатки. Важно отметить несимметричность зоны конденсации относительно оси кромочного следа. Более ранняя конденсация наблюдается на линиях тока, расположенных бли-