Газотурбинные установки. Конструкция, динамика и прочность турбомашин (Ответы на экзаменационные вопросы и задания), страница 10

Конструкция, динамика и прочность турбомашин

1. В чем отличие ползучести материала от текучести?

Текучесть – деформация . Ползучесть-это деформ., кот. увеличив. с течением времени.

2. Чем отличается предел ползучести от предела длительной прочности?

Предел ползуч. это деформ. напряжения вызванная за время  при постоян. тем-ре. Предел длит. прочн. это напряжения, вызванные разруш. материала при пост. тем-ре t, через время разрушения.

3. Что такое коэффициент разгрузки рабочих лопаток паровых турбин и в каких численных пределах он находится?

Коэф. сниж. напряж-ий ;-мах напряж. в лопат.(перем.сеч.),-напряж. лопат. постоян. сеч.

1) с лин. измен. площади;

2) с показательным

4. Для чего лопатки большой веерности выполняются переменного сечения с уменьшающейся от корня к периферии площадью поперечного сечения?

Чтобы уменьшить нагрузку на корень лопатки – уменьшить напряжения.

5. Почему для последней ступени мощных конденсационных турбин наблюдается тенденция перехода от стальных лопаток к титановым?

Так как лопатки последней ступени иемют большую высоту (до 1200 мм или 1500 мм), а лопатки изготовленные из стали имеют большую массу, в результате при вращении в корневом сечении лопатки возникают напряжения выше допустимых. Титановые лопатки гораздо легче стальных.

6. Примерно при каком числе циклов находится граница между малоцикловой усталостью и многоцикловой? Чем определяется эта граница?

Усталость-накопление повреждений в материале при цикл нагрузке. Граница опред средним числом остановов и пусков т.е. давлением жизненного цикла.

Если N<10⁴ то малоцикловая,если больше,то многоцикловая.

7. Какие типы хвостовиков рабочих лопаток используются в паровых и газовых турбинах?

Т-образный, применяют в ЧВД,ЧСД.2.Грибовидный-применяется для длинных лопаток с большой ц/б силой.3.Вильчатый-верховая посадка(+легкая замена),крепится заклепками, исп в ЧСД,ЧНД(чем > пазов,тем > прочность конструкции)4.Елочный-требует большой  прочности изготовки, большая несущая способность. Прим в ГТУ.

8. Почему температурные напряжения в лопатках газовых турбин  больше, чем в лопатках паровых турбин?

Потому что температура газа (800-1400) в ГТУ выше, чем пара в паровых турбинах(540-560).

9. Причины, вызывающие колебания рабочих лопаток?

а)центробежные силы от вращения (растяжение, изгиб, кручение: стацирнарные медленноменяющ силы) б) аэродинамические силы (-стац составляющая вызывает изгиб, кручение. -переменная вызывает колебания и определяет многоцикловую усталость) в) тепловое воздействие вызывает температурную неоднородность (удлинение, где -коэф терм расширения) г) термоусталость -многоцикловое и –малоцикловое

10. Почему импульсы, возбуждающие колебания лопаток, пропорциональны числу оборотов?

Т.к. каждый импульс повторяется через оборот.

11. Почему жесткость рабочей лопатки на изгиб при вращении выше, чем у неподвижной лопатки?

Центробежные силы действуют в туже сторону что и силы упругости. При отклонении лопатки центробежные силы стремятся выпрямить ее. Эти силы суммируются с силами упругости и как-бы увеличивают жесткость лопатки.

12. В чем заключается основная идея отстройки рабочих лопаток от опасных вибрационных режимов?

Поддерживается такая частота вынужд колебаний,  чтобы не возникло резонанса.

13.Чем объясняется, что допускаемые напряжения изгиба рабочих лопаток от парового усилия принимаются сравнительно небольшими (15-35 МПа для стальных лопаток)? Почему оно значительно ниже при парциальном облопачивании?

Допускаемое напряжение изгиба не должно превышать 35 МПа (под действием от парового усилия) при полном облопачивании и 15 МПа при парциальном облопачивании. При колебании возникающие напряжения определить трудно так как эти напряжения прямопропорциональны статическим напряжениям изгиба, таким образом их величина должна быть ограничена, но можно и повысить значения.

14. Что принимается за допускаемое напряжение для рабочих лопаток турбин и почему существует дополнительное требование относительно допускаемого напряжения от изгиба?