ორთქლის ტრიალის გაგება ტურბომანქანებში
განმარტება: რა არის ორთქლის ტრიალი?
ორთქლის ტრიალი (ასევე ცნობილია, როგორც აეროდინამიკური ჯვარედინი შეერთების არასტაბილურობა ან დალუქვის მორევი) არის თვითაღგზნებული ვიბრაცია ფენომენი, რომელიც ხდება ორთქლისა და გაზის ტურბინებში, როდესაც ლაბირინთის დალუქვის ადგილებში, პირების წვერის ღრეჩოებში ან სხვა რგოლისებრ გასასვლელებში აეროდინამიკური ძალები ქმნის დესტაბილიზაციის გამომწვევ ტანგენციალურ ძალებს. როტორი. მოწონება ზეთის მორევი ჰიდროდინამიკურ საკისრებში, ორთქლის მორევი ერთ-ერთი ფორმაა როტორის არასტაბილურობა სადაც ენერგია განუწყვეტლივ მოიპოვება ორთქლის ან გაზის მუდმივი ნაკადიდან და გარდაიქმნება ვიბრაციულ მოძრაობად.
ორთქლის მორევი, როგორც წესი, მაღალი ამპლიტუდის სუბსინქრონული სახით ვლინდება. ვიბრაცია ერთ-ერთი როტორის სიხშირესთან ახლოს ბუნებრივი სიხშირეები, და თუ სწრაფად არ გამოვლინდება და არ გამოსწორდება, ამან შეიძლება კატასტროფული კრახი გამოიწვიოს.
ფიზიკური მექანიზმი
როგორ ვითარდება ორთქლის მორევი
მექანიზმი მოიცავს სითხის დინამიკას ტურბინის საკეტების ვიწრო კლირენსებში:
1. ლაბირინთის ბეჭდის კლირენსი
- ორთქლი ან გაზი მიედინება ვიწრო რგოლისებრი გასასვლელებით მბრუნავ და სტაციონარულ დალუქვის კომპონენტებს შორის
- მაღალი წნევის დიფერენციალი დალუქვის რგოლებს შორის (ხშირად 50-200 ბარი)
- მჭიდრო რადიალური კლირენსი (როგორც წესი, 0.2-0.5 მმ)
- ორთქლი ბრუნავს დალუქვის კბილებში გავლისას
2. აეროდინამიკური ჯვარედინი შეერთება
როდესაც როტორი ცენტრიდან გადაადგილებულია:
- კლირენსი ასიმეტრიული ხდება (ერთ მხარეს უფრო პატარა, მოპირდაპირე მხარეს უფრო დიდი)
- ორთქლის ნაკადი და წნევის განაწილება არათანაბარი ხდება
- წმინდა აეროდინამიკურ ძალას აქვს ტანგენციალური კომპონენტი (გადაადგილების პერპენდიკულარული)
- ეს ტანგენციალური ძალა მოქმედებს როგორც დესტაბილიზაციის “უარყოფითი სიხისტე”.”
3. თვითაღგზნებული ვიბრაცია
- ტანგენციალური ძალა იწვევს როტორის ორბიტაზე გადასვლას
- ორბიტის სიხშირე, როგორც წესი, ბუნებრივ სიხშირესთან ახლოს (სუბსინქრონული)
- ორთქლის ნაკადიდან უწყვეტად მოპოვებული ენერგია ვიბრაციის შესანარჩუნებლად
- ამპლიტუდა იზრდება მანამ, სანამ არ შეიზღუდება კლირენსით ან კატასტროფული უკმარისობით
ორთქლის ტრიალის ხელშემწყობი პირობები
გეომეტრიული ფაქტორები
- მჭიდრო დალუქვის კლირენსი: მცირე კლირენსი ქმნის უფრო ძლიერ აეროდინამიკურ ძალებს
- გრძელი ბეჭდის სიგრძე: მეტი დალუქვის კბილები ან დალუქვის უფრო გრძელი სექციები ზრდის დესტაბილიზაციის ძალებს
- მაღალი ბრუნვის სიჩქარე: ორთქლის შემავალი საკეტები მაღალი ტანგენციალური სიჩქარის კომპონენტით
- დიდი დალუქვის დიამეტრი: უფრო დიდი რადიუსი აძლიერებს აეროდინამიკური ძალების მომენტს
ოპერაციული პირობები
- მაღალი წნევის დიფერენციალები: დალუქვის ზოლებზე წნევის უფრო დიდი ვარდნა ზრდის ძალებს
- მაღალი როტორის სიჩქარე: ცენტრიდანული ეფექტები და ბრუნვის სიჩქარე სიჩქარესთან ერთად იზრდება
- დაბალი საკისრების ამორტიზაცია: არასაკმარისი დემპფერირება ვერ უპირისპირდება დესტაბილიზაციის გამომწვევ დალუქვის ძალებს.
- მსუბუქი დატვირთვის პირობები: დაბალი საკისრების დატვირთვები ამცირებს ეფექტურ ამორტიზაციას
როტორის მახასიათებლები
- მოქნილი როტორები: ზემოთ მომუშავე კრიტიკული სიჩქარეები უფრო მგრძნობიარე
- დაბალი დემპინგის სისტემები: მინიმალური სტრუქტურული ან საკისრების დემპინგი
- სიგრძისა და დიამეტრის მაღალი თანაფარდობა: წვრილი როტორები უფრო მიდრეკილნი არიან არასტაბილურობისკენ
დიაგნოსტიკური მახასიათებლები
ვიბრაციის სიგნალი
ორთქლის მორევი წარმოქმნის გამორჩეულ ნიმუშებს, რომელთა ამოცნობაც შესაძლებელია vibration analysis:
| პარამეტრი | დამახასიათებელი |
|---|---|
| სიხშირე | სუბსინქრონული, როგორც წესი, 0.3-0.6× სიჩქარის მქონე, ხშირად იბლოკება ბუნებრივ სიხშირეზე |
| ამპლიტუდა | მაღალი, ხშირად ნორმის 5-20-ჯერ მეტი დისბალანსირებული ვიბრაცია |
| დაწყება | უეცარი, ზღურბლზე მაღალი სიჩქარე ან წნევა |
| სიჩქარეზე დამოკიდებულება | სიხშირე შეიძლება დაიბლოკოს და არ აკონტროლოს სიჩქარის ცვლილებები |
| ორბიტა | დიდი წრიული ან ელიფსური, წინგადადგმული პრეცესია |
| სპექტრი | დომინანტური სუბსინქრონული პიკი |
დიფერენციაცია სხვა არასტაბილურობებისგან
- ზეთის მორევის/სათქვეფის წინააღმდეგ: ორთქლის მორევი ხდება ლაბირინთული დალუქვის მქონე ტურბინებში; ზეთის მორევი კი - უბრალო საკეტებიან საკისრებში.
- დისბალანსის წინააღმდეგ: ორთქლის მორევი სუბსინქრონულია; დისბალანსი 1× სინქრონულია
- რუბის წინააღმდეგ: ორთქლის მორევი შეიძლება მოხდეს კონტაქტის გარეშე; სიხშირე უფრო სტაბილურია, ვიდრე ხახუნით გამოწვეული ვიბრაცია
პრევენციისა და შერბილების მეთოდები
ბეჭდის დიზაინის მოდიფიკაციები
1. გრიპის საწინააღმდეგო მოწყობილობები (გრიპის მუხრუჭები)
- სტაციონარული ფრთები ან დეფლექტორები დალუქვის ზემოთ
- ორთქლის ნაკადიდან ტანგენციალური სიჩქარის კომპონენტის ამოღება
- მნიშვნელოვნად შეამცირეთ ჯვარედინი შეერთების ძალები
- ყველაზე ეფექტური და გავრცელებული გადაწყვეტა
2. თაფლისებრი ბეჭდები
- გლუვი ლაბირინთის ფორმის დალუქვის ადგილები თაფლისებრი სტრუქტურით ჩაანაცვლეთ
- ქმნის ტურბულენტობას, რომელიც ფანტავს მორევების ენერგიას
- ზრდის ეფექტურ დემპფინგს დალუქვის არეში
- გამოიყენება თანამედროვე გაზის ტურბინებში
3. გაზრდილი დალუქვის კლირენსი
- უფრო დიდი რადიალური კლირენსი ამცირებს აეროდინამიკურ ძალებს
- კომპრომისი: ამცირებს ტურბინის ეფექტურობას გაზრდილი გაჟონვის გამო
- როგორც წესი, გამოიყენება მხოლოდ დროებითი ღონისძიების სახით
4. დემპერის დალუქვები
- სპეციალიზებული დალუქვის დიზაინები, რომლებიც უზრუნველყოფენ დალუქვის დროს ნესტირებას
- ჯიბის დემპფერების დალუქვები, ნახვრეტებისებრი დალუქვები
- ჯვარედინი შეერთების საწინააღმდეგოდ დაამატეთ სტაბილიზაციის ძალები
საკისრების სისტემის გაუმჯობესება
- საკისრების ამორტიზაციის გაზრდა: გამოიყენეთ დახრილი ბალიშის საკისრები ან დაამატეთ შემაკუმშველი ფირის ამორტიზატორები
- საკისრის წინასწარი დატვირთვა: ზრდის ეფექტურ სიმტკიცეს და ამორტიზაციას
- ოპტიმიზირებული საკისრების დიზაინი: მაქსიმალური სტაბილურობისთვის აირჩიეთ საკისრის ტიპი და კონფიგურაცია
ოპერაციული კონტროლი
- სიჩქარის შეზღუდვები: შეზღუდეთ მუშაობის სიჩქარე არასტაბილურობის ზღურბლზე ქვემოთ
- დატვირთვის მართვა: მოერიდეთ მსუბუქი დატვირთვის მქონე მუშაობას, რაც ამცირებს საკისრების ამორტიზაციას
- წნევის კონტროლი: შეძლებისდაგვარად, შეამცირეთ დალუქვის წნევის სხვაობა
- უწყვეტი მონიტორინგი: რეალურ დროში ვიბრაციის მონიტორინგი სუბსინქრონული სიგნალიზაციებით
აღმოჩენა და საგანგებო რეაგირება
ადრეული გამაფრთხილებელი ნიშნები
- ვიბრაციის სპექტრში მცირე სუბსინქრონული პიკების გამოჩენა
- წყვეტილი მაღალი სიხშირის კომპონენტები
- სიჩქარის ზღურბლთან მიახლოებისას ვიბრაციის საერთო დონის თანდათანობითი ზრდა
- ცვლილებები ორბიტა ფორმა
დაუყოვნებელი ქმედებები ორთქლის მორევების აღმოჩენისას
- სიჩქარის შემცირება: დაუყოვნებლივ შეამცირეთ სიჩქარე ზღურბლზე დაბლა
- არ გადადოთ: ამპლიტუდა შეიძლება გაიზარდოს მისაღებიდან დესტრუქციულამდე 30-60 წამში
- საგანგებო გამორთვა: თუ შემცირება არასაკმარისია ან შეუძლებელია
- დოკუმენტის მოვლენა: დაწყებისას სიჩქარის, სიხშირის, მაქსიმალური ამპლიტუდის, პირობების ჩაწერა
- არ გადატვირთოთ: სანამ ძირეული მიზეზი არ გამოვლინდება და არ გამოსწორდება
ინდუსტრიები და გამოყენება
ორთქლის მორევი განსაკუთრებით შეშფოთების საგანია:
- ელექტროენერგიის გამომუშავება: დიდი ორთქლის ტურბინა-გენერატორები
- ნავთობქიმიური: ორთქლზე მომუშავე კომპრესორები და ტუმბოები
- გაზის ტურბინები: თვითმფრინავის ძრავები, სამრეწველო გაზის ტურბინები
- გადამამუშავებელი მრეწველობები: ნებისმიერი მაღალსიჩქარიანი ტურბომანქანა ლაბირინთული დალუქვით
სხვა მოვლენებთან კავშირი
- ზეთის მორევი: მსგავსი მექანიზმი, მაგრამ საკისრების ზეთის ფირებში და არა დალუქვის შემთხვევაში
- შაფტის მასრა: სიხშირის ფიქსაცია ბუნებრივ სიხშირეზე, მსგავსი ქცევა
- როტორის არასტაბილურობა: ორთქლის მორევი თვითაღგზნებული როტორის არასტაბილურობის ერთ-ერთი სახეობაა.
ორთქლის მორევი თანამედროვე ტურბინების დიზაინსა და ექსპლუატაციაში მნიშვნელოვან გასათვალისწინებელ ფაქტორად რჩება. მიუხედავად იმისა, რომ დალუქვის ტექნოლოგიისა და საკისრების სისტემების განვითარებამ შეამცირა მისი სიხშირე, ამ ფენომენის გაგება აუცილებელია ინჟინრებისა და ოპერატორებისთვის, რომლებიც მუშაობენ მაღალსიჩქარიან, მაღალი წნევის ტურბომანქანებთან.
კატეგორიები:
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 