Другое: Жаровые трубы

Распознанный текст из изображения:

(4.467

где у — глубина проникновения газовой струи в поперечный поток

воздуха, Кя — эмпирический коэффициент гдля относительного шага отвер-

стий Оде = 4 — 16 и 0 = 60 - 80 Кз = 1,6 — 2,2К вЂ” ' - отношение скорости вы-

хода газа из отверстия и воздуха из межпопаточнаго канала; — ' - отноше-

Р

Р

ние плотностей гаваи воздуха.

Опытным путем установлено, что лучшие результаты получаются при относительной глубине проникновения газовой струи убц = 0,12 и отвашении скоростей щ,7ш, = 1,2 - 1,й

Расчет лопатачного завихрителя заключается в выборе угла установки вапатак завихритеяя р, втулочного отношения завихрителя О,ИВ, формы и лопаток п

а также пяощади проходных сечений и сггсростей

Обычно с=45 — 72,6,УР=0,4 — 0,5,и=5 — 1О.

4.5. Конструктивные схемы жаровьш труб камер сгоранн» ГТД и ГТУ

Жаровые трубы камер сгорания ГТД и Г1'У работают в условиях высоких температур, дахоляших в зоне горения да 2000 - 2500'С и на стенке до 700'С, та есть до температуры красного каления стали. Вслелствие эгаго в ряде случаев жаровые трубы выкодят из строя через 1000 - 2000 часов вместо 20000 - 20000 часов, что соответствует ресурсу транспортных ГТД, или даже 100000 часов стационарных ГТУ

Жаровые трубы бывают самых развообразных конструкций, часть которых представлена на схемах рис 4 24. Схемы а, б, и, г, д больше свойственны авиационным камерам 11азначение отверстий малого диаметра состоит в образовании воздушной пелены, защищающей стенки жаровой трубы от конвективнога и лучистого нагрева Для улучшения теплоотвода ат стенки к воздуху, протекающему по рубашке, иногда выполняют продольные ребра на внешней части жаровой трубы сехема г7 В камерах сгорания стационарных ГТУ делают обечайки с ребрами усхема еф гофрированные вставки (схема нф увеличивагощие поверхность охпюкдения и его интенсивность за счет турбулизации и обеспечивающие равномерную ширину кольцевого канала между обечайками, из которых составлена жаровая труба.

На схеме к зкаровая труба имеет прорез шириной 1,5 - 3,0 мм, расположенные в шахматном порядке, служащие Лля внутреннею охлаждения

ю

Распознанный текст из изображения:

стенки. В камерах сгорания НЗЛ охлаждение стенок осуществлялось закрученным потоком воздуха, выходящего из внешнега завихрителя. Опыт создания этих камер показал, что закручевная "завеса" обеспечивает надежное ахлаэкдение стенок при рабате камеры как на газообразном, так и нажидком топливе. Вопрос выбора «анкретпай схемы зависит от типа камеры и ее температурного режима.

Опьп создания камер сгорания наказал, что эффективное охлаждение и малое каробление обеспечивают жаровые трубы с гофрированными вставками н оребрением (схемы з и л7 Такие жаровые трубы имели камеры ГТ-25-700 ЛМЗ (даггньге 70-х пэдов7

Материалам для жаровых труб обычно являются нержавеющие стали

марок 1Х18Н9Т, Х20Н80Т (Ш-435Х ХН60В, ЭИ-б02, ВЖ-98. Выбор мате-

Распознанный текст из изображения:

риала зависит от температурного режима стенки Обычна считается, что максимальные температуры стенок должны быль на ! 00-200' ниже максимально допустимых для даннога материала

4.5.1. Темпервтурный режиьг стенок жаровых труб

Тепловое воздействие факс за на жаровую трубу зависит от характера течения потока вазлуха вдоль вн>тренией пзоверхности стенки жаровой трубы и других факторов и в абшем случае эта сложное и трудна поддающееся аналитическому расчету явлевие. Однако порядок величины температуры стенки можно определить, исходя из простейшей схем м, полагая что температура неизменна по толшине стенки. Кроме тою, зашитнае действие пелены воздуха обычно не учитывается

где Оч - тепла, отданное фахелом стенке, О - тепло, отданное стенкой

воздуху; О, - тепло, полученное воздухом рубашки, О„ - тепзс, отданное

корпусам камеры в окружыошую среду

О,=Ов, О,.

О.=а.:; О..

Индексы "з" и " к " означают, что тепло передается соответственно лучеиспусканием и конвекпией Тепло, отданное факелаьг путем лучеиспускания, подсчитывается по формуле.

би.=е,„„,шл.~( — ") -( — ") ~,

где с„— константа излучения абсолютна черного тела, Р - внутренняя поверхность жаровой трубы, „,— усновная степень черноты пламени >е,, 0 07- 0108 е — приведенная степень черноты стенки,,„, = О 5(1 е е,.„>, где е„— степень черноты поверхности данного материала Для окисленной стали „„= 0,8 — 1,0, т, — расчетнан температура газа в факеле пламени, К

г

— может быть приближенно подсчитана каь теоретическая температура газа при о„по уравнению баланса тепла в ггамере сгорания. ҄— теьгпература стенки жаровой трубы, К гэтай температурой нужно задазься, обычно ь 700 - 850'Сф

тепла Оч, составляет основн>ю часть О> конвективная составляюШая.

Распознанный текст из изображения:

где оь - коэффициент теппоотдачн от газа к стенке, цте - средняя разность температур фштева и стенки.

Точный подсчет величины б>ей весьма затруднителен и обычно проводится по эмпиричюким формулам. Количество тепла, передаваемого ат стенхи к воздуху канвекцией, определяется по формуле;

где аеш коэффициент теппоотдачи от стенки к воздуху.

а =и

где й — коэффициент теппопроводности стенки при 1„,

б, - эквивалентный диаметр жаровой трубы.

Ко = О01й Кеса - критерий Нуссепьта.

2,31 я,'

фи„,

Число Рейнопьдса ке = " "', где и — скорость воздуха в рубашке,

ту — темпершура, до которой нагреется воздух в рубашке. Может быть оп-

редепена методом последовательных приближений из равенства

ди >о, =1пт — „'2ь,а, (гр-т.1

Кояичество тепла, передаваемою от стенки >каревой трубы стенке

корпуса пучеиспусканнем апредеяяе я как Я„,>

гдеу'„— наружнаяповерхностьжаравойтрубы Р = ГР„+2Е>Г.,

обычно б = Кб — З,О чм, е, — приведенная степень черноты:

шс

Распознанный текст из изображения:

с Е', ~с„, где г и к„„- степени черноты наружной поверхности корпуса. Обычно „Обт-стз, т„, =те(ОО5-Огс4 5т.-ту Подставляя все полученные величины в исходное равенство, проверяем, соблюдается ли равенства Гбь = 4У„Есзги ранено~во нс выполняется, то надо изменить принятые величины г и и, и повторить расчбт С более подробными методиками расчета можно познакомиться по специальнон литерщуре.

На рис.4.25 приводятся сравнительные данные па эффективности охлаждения различных конструкций жаровых труб, где показаны опытные за° исимости безрюмернопз параметра температуры стенки ос' параметра'

где П„„, и Р,„, — расход воздуха на охлаждение жаровой трубы и охлаэкдаемая площадь, соответственно.

П, и Р— расход газа через поперечное сечении жаровоЙ трубы и ее площадь,соатветственва т-г, г, . г. дд дб дь

д Н и го гд

Р 4.25 СР яел зфф «тк ст охя лев Рю к арс Руб Р ж шии рироляаю а45,2,2,4 ° ю еегс ук,»,, я рис 4242

шг