Моделювання процесу ерозійно-корозійного руйнування лопаток циліндрів низького тиску парових турбін
Аннотация
Роботу присвячено вирішенню важливої проблеми, а саме розробці методу прогнозування інтенсивності ерозійно-корозійного руйнування матеріалу робочих лопаток ступенів низького тиску потужних парових турбін, що враховує комплекс складних фізичних процесів, які супроводжують виникнення, трансформацію ерозійно-небезпечних крапель та їх взаємодію з елементами проточної частини. Розглянуто особливості побудови деяких існуючих моделей ерозії. Докладно проаналізовано розроблену в Інституті проблем машинобудування НАН України модель, засновану на детерміновано-статистичному підході. Виконані під час дослідження розрахунки показали задовільний збіг із результатами експериментальних випробувань різних авторів, одержаними на краплеударних стендах, що сприяло успішному використанню моделі при створенні комплексного методу прогнозування зношування робочих лопаток. Для цього вона доповнюється методом визначення параметрів ерозійного середовища на базі рівняння руху крапель з урахуванням закону розподілу за розміром. Разом с тим показано, що розглянута модель, хоч і дозволяє на сучасному рівні здійснювати досить точне прогнозування розвитку ерозійного зносу, але має складнощі в побудові, пов’язані з необхідністю її ідентифікації за даними натурних експериментів, кількість яких обмежена. Встановлено, що однією з важливих причин розбіжностей є неврахування електрофізичної складової процесів, що відбуваються у двофазному потоці. У зв’язку з цим розглянуто результати комплексних досліджень електризації пари та її впливу на робочі процеси волого-парових турбін. Показано, що зміна властивостей робочого тіла як функціонального ерозійного середовища в результаті електризації викликає суттєве посилення (стосовно нейтральної вологої пари) електрохімічних процесів. При цьому змінюється кінетика накопичення пошкодженості поверхневого шару металу за рахунок спільного протікання кількох негативних процесів: крапельно-ударного впливу; електрохімічних процесів, зумовлених механічною і структурно-хімічною неоднорідністю поверхні; абсорбції водню; зміни механічних властивостей під впливом електричного поля. Зауважено, що внесок абсорбції водню у зміни механічних властивостей найбільший. За попередньою оцінкою комплексний негативний крапельно-ударний та електрофізичний вплив на поверхню металу зменшує інкубаційний період та інтенсифікує ерозійно-корозійний процес приблизно в 2 рази
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2023 О. Л. Шубенко, А. О. Тарелін
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).