Билет 24.1. Причины возникновения осевого усилия, действующего на ротор турбомашины и способы его компенсации.

Билет 24.1. Причины возникновения осевого усилия, действующего на ротор турбомашины и способы его компенсации.

Осевая сила появляется при работе насоса вследствие неравенства давлений на переднюю и заднюю внешние стенки рабочего колеса(рис). В пространства А и В м/у внешними стенками рабочего колеса и внутренними стенками корпуса попадает под давлением (р₂) жидкость, выходящая из рабочего колеса. Давление (р₂) в зависимости от зазора равно или меньше давления жидкости на выходе из рабочего колеса.

, p₁-давление на входе в колесо; р₂-на выходе; Rв-радиус вала; Rу-радиус щелевого уплотнения; R-текущее значение радиуса; dr-элементарное приращение радиуса; R₂-радиус выхода из рабочего колеса.

Гидравлически не уравновешенна площадь заднего(коренного) диска раб.колеса, ограниченная окружностями радиусов Rу(радиус щелевого уплотнения) и Rв(радиус вала). На эту площадь диска с внешней стороны действует давление (р) и на внутреннюю(р₁). Давление(р₁) на входе рабочего колеса определяется условиями всасывания: р₁<р_а, если всасывание осуществляется при наличии положительной высоты всасывания и р₁>р_а при работе с подпором. В обоих случаях (р₁) меньше давления (р₂) жидкости на выходе из рабочего колеса. Поэтому колесо будет находится под разностью давлений:

Билет 24.2.

Вследствие этого на рабочее колесо действует осевая сила (Т₀), направленная в сторону всасывающего его отверстия:

(1), где р-текущее давление, максимальное значение которого (р₂).

Для элементарного объема жидкости (кольца dR) приращение давления за счет центробежных сил:

-элементарное изменение давления.

Проинтегрируем это выражение:

(2)

Подставим (2) в (1):

Результирующая осевая сила:

Суммарная осевая сила:

, z-число ступеней.

Способы уравновешивания осевой силы: 1)Применение рабочих колес с двусторонним всасыванием; 2)Расстановка рабочих колес попарно или группами на валу многоступенчатого насоса, при которой осевые силы взаимно уравновешиваются; 3)Применение на заднем диске колеса дополнительного кольцевого уплотнения, которым поверхность диска делится на 2 части. На центральную часть действует давление, примерно=давлению во всасывающем канале; 4)Применение специального разгрузочного устройства (гидропята), создающую уравновешивающую силу, направленную встречно осевой; 5)Применение разгрузочных лопаток на заднем диске рабочего колеса.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒