Исследование сопл гидропаровой турбины при истечении жидкости с большим недогревом до температуры насыщения

• Автор: Голдин, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Калуга
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Основные обозначения

ГЛАВА I. Современное состояние вопроса. Обзор литературных данных и постановка задачи

§1.1. Особенности течения двухфазной среды в соплах

§1.2. Теоретические исследования и модели течения вскипающего потока

§1.3. Результаты экспериментальных исследований

§1.4. Анализ работ по исследованию двухфазных течений и постановка

задачи

ГЛАВА II. Экспериментальная установка и методика исследования

§2.1. Экспериментальный стенд

§2.2. Установка измерения реактивной тяги сопла

§2.3. Геометрические характеристики исследуемых сопл

§2.4. Система измерения параметров рабочего тела
§2.5. Методика проведения эксперимента и обработки результатов
испытаний
§2.6. Оценка погрешности измеряемых величин
ГЛАВА III. Истечение из сопл Лаваля вскипающей жидкости с большим
недогревом до температуры насыщения
§3.1. Распределение давления и режимы течения в соплах Лаваля
§3.2. Расходные характеристики и коэффициент расхода
§3.3. Коэффициент скорости сопла Лаваля
§3.4. Коэффициент скольжения фаз в выходном сечении сопла
§3.5. Коэффициенты тяги, потери энергии и КПД сопла
ГЛАВА IV. Влияние геометрической формы расширяющейся части на эффективность работы сопл Лаваля
§4.1. Влияние угла раскрытия
§4.2. Влияние степени расширения при постоянном угле раскрытия расширяющейся части сопла Лаваля
§4.3. Предельный угол раскрытия расширяющейся части сопла Лаваля
Выводы
Литература
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.
Р - давление, Па;
ЛР - перепад давлений, Па;
В - барометрическое давление, Па;
Т - температура, °С;
к — показатель изоэнтропы;
ср - изобарная теплоемкость, Дж/(кг*°С)
И - массовый расход, кг/с Л - площадь, м2; х - степень сухости; г - теплота парообразования, Дж/кг;
1 - длина, м;
е — отношение давлений;
Б, с! - диаметр, м; с - скорость, м/с;
V - удельный объем, м3/кг;
1,1- удельный импульс, Н/кг или м/с;
Г - относительный импульс;
Я — реактивная сила (тяга сопла), Н;
Н - теплоперепад срабатываемый в сопле, кДж/кг; у - степень влажности;
Ь - энтальпия, кДж/кг;
8 - энтропия, кДж/(кг*°К); т - масса, кг;
f - степень расширения выходной части сопла Лаваля; р - плотность, кг/м3;
у - угол раскрытия выходной части сопла Лаваля; р - коэффициент расхода; ф - коэффициент скорости;

оценивается по разному.
5. Теоретические расчеты в общем случае осложнены отсутствием надежных согласующихся данных, необходимых для расчета процессов обмена между фазами (в первую очередь это относится к коэффициенту сопротивления при обтекании жидкой капли).
Следует отметить, что работ, посвященных исследованию истечения из сопл Лаваля воды сильно недогретой до температуры насыщения, очень мало. Практический интерес к этому вопросу велик, так как результаты исследования могут быть использованы при проектировании реактивных турбин, работающих на воде недогретой до температуры насыщения (турбины типа “Сегнерова колеса”).
Указанные выше обстоятельства определили постановку и направленность данной работы, конкретными задачами которой являлись:
1. Создание экспериментальной установки, позволяющей проводить исследование конфузорных течений воды сильно недогретой до температуры насыщения;
2. Исследование истечения из сопл вскипающей воды в широком диапазоне начальных давлений и противодавлений;
3. Исследование сопл Лаваля, имеющих разную геометрическую форму, оценка степени влияния основных размеров на важнейшие характеристики потока;
4. Выбор оптимальной геометрии сопла Лаваля для установки в ГПТ типа «сегнерова колеса».