Пленочное охлаждение лопаток турбин.

Пленочное охлаждение подразумевает вторичное использование воздуха после конвективного охлаждения – выпуск его на омываемую газом поверхность лопатки для создания защитной пленки между газом и металлом. Пленочное охлаждение наиболее эффективно при выпуске воздуха на наиболее нагретые поверхности лопатки - входную кромку, вогнутую поверхность рабочей лопатки.

Пленочное охлаждение усиливает отвод тепла от металла за счет создания дополнительных поверхностей охлаждения в отверстиях для выпуска воздуха на поверхность лопатки.

Конвективно-пленочное охлаждение.

 

29. Материалы деталей газовых турбин (требования, классификация, основные марки).

Диски и роторные детали.

Требования:

1) высокая статическая и динамическая прочность;

2) оптимальные характеристики по малоцикловой усталости;

3) трещиностойкость;

4) низкая чувствительность к дефектам.

Материалы: Жаропрочные сплавы на никелевой основе ЭП741НП, ЭП962П.

 

Сопловые и рабочие лопатки.

Требования:

1) жаропрочность;

2) жаростойкость;

3) малая чувствительность к концентрации напряжений;

4) стойкость перед термической усталостью;

5) удовлетворительная обрабатываемость.

Материалы: жаропрочные сплавы на основе никеля с содержанием хрома, вольфрама, молибдена, титана, алюминия, бора и др. ЖС32, ЖС36ВИ.

 

Корпусы турбин.

Требования:

1) высокие прочностные характеристики;

2) хорошая обрабатываемость;

3) допускать возможность заварки дефектов;

4) удовлетворительная коррозионная стойкость.

Материалы: Жаропрочные сплавы ЭИ437Б, ЭИ868; стали 20Х23Н18, 12Х18Н9Т.

 

 

30. Соединение роторов компрессора и турбины (требования, конструкция).

1, 8 – регулировочные кольца;

2 – вал компрессора;

3 – шлицы;

4 – стягивающие втулки;

5, 6 – сферические кольца;

7 – вал турбины;

9 – гайка;

10 – шлицевой замок;

11 – упругие разрезные кольца;

12 – уплотнительные кольца.

 

Схемы охлаждения дисков турбин.

1) Радиальный обдув.

+: 1) простота конструкции; 2) надежность работы; 3) хорошая вентиляция всей полости между корпусом и диском.   -: 1) требуется большой GB; 2) невысокая эффективность охлаждения периферийной нагретой части.

 

2) Периферийный обдув.

+: эффективное охлаждение горячей части диска.   -: 1) при малом количестве отверстий происходит прорыв газа в полость перед диском; 2) при большом числе отверстий уменьшается их диаметр, следовательно, ухудшаются полости перед диском.

3) Комбинированный обдув.

+: минимальный расход охлаждающего воздуха.   -: Усложнение конструкции.

Требования, предъявляемые к камерам сгорания

1)высокая полнота сгорания η=0,99-0,995

2)надежный запуск, в заданных условиях без применения специального пускового топлива и других специальных средств

3)устойчивая работа без вибрационного горения и погасания в заданном диапазоне по α_м=30-40, Р, Т- параметры на входе

4)допускаемый уровень потерь полного давления σкс=0,95

5)допускаемый уровень неравномерного поля температур на выходе

6)низкое содержание вредных веществ в продуктах сгорания: SO₂,SO₃,NO_x(NO, NO₂) C_zH_y

7)минимальная масса и габариты

8)высокая надежность