【小知识】泊桑效应VS鼓风摩擦

百科   2024-11-10 22:11   上海  

一、汽轮机的泊桑效应

1.1、泊桑效应的由来及历史演变

泊桑效应主要源于流体动力学和转子动力学的研究。当流体通过旋转机械或曲线通道时,由于转动或弯曲的作用,会产生离心力,这种离心力随着流体速度的增加而增加,从而改变流体的流向和速度。在转子高速旋转时,如汽轮机中的转子,由于转子与流体(如水或空气)之间的摩擦力,会产生涡旋,使得流体在转子上的分布变得不均匀,靠近转子表面的流体速度较快,而靠近流体中心的流体速度较慢。这种现象就被称为泊桑效应。

至于泊桑效应的具体历史演变,由于这是一个相对专业的物理现象,其详细的历史发展可能并不广为人知。然而,可以推测的是,随着工业革命的推进和机械工程的发展,人们逐渐开始研究旋转机械中的流体动力学问题,泊桑效应作为其中一个重要的现象,也逐渐被科学家们所认识和研究。

1.2、在汽轮机技术中的应用

在汽轮机技术中,泊桑效应对汽轮机的性能和效率有着重要影响。一方面,泊桑效应会导致汽轮机出现不均匀的温度分布,从而对汽轮机的性能产生负面影响,如减少热转换效率、加速零部件磨损等[1]。另一方面,通过合理的设计和利用泊桑效应,也可以优化汽轮机的流体流动路径和流量,提高汽轮机的性能。例如,通过设计和布置叶轮,可以利用泊桑效应控制蒸汽流体的流向和速度,从而实现较高的转速和较高的效率[3]。

为了减轻泊桑效应对汽轮机运行的影响,可以采取一些措施,如改进涡轮的设计、增加空气过流量、优化维护等[1]。这些措施有助于保持涡轮的清洁和平衡,减轻泊桑效应对汽轮机的不利影响,提高汽轮机的性能和安全性。

总的来说,泊桑效应是汽轮机技术中一个重要的物理现象,其研究和应用对于提高汽轮机的性能和效率具有重要意义。

 二,汽轮机的鼓风摩擦

   所谓鼓风是指部分蒸汽通过末端部位的某一级时,蒸汽流速低于转子旋转的速度,与转子之间产生摩擦,这种现象称之鼓风,其摩擦损失就是鼓风损失,由于末端几级的蒸汽经过多级膨胀,在真空降低进口蒸汽量减少时,在 末端某级 进出口压差减小,蒸汽通过喷嘴后膨胀能力降低或者不膨胀,导致部分蒸汽从喷嘴中喷出的速度小于该点汽机转子的线速度,与转子产生摩擦。(详细)。反倒成了转子带蒸汽。

鼓风现象是在什么工况都有的,只不过正常运行时弱一点,空负荷\低真空时较为明显而已。所以尽量减少空负荷、有进汽并低真空的时间。鼓风磨擦产生的热量会使汽机低压缸中心上移,产生振动等。鼓风损失对差胀的影响要比泊桑来的小。

低真空会使低压缸鼓风损失增大,排气温度升高。

就是蒸汽带转子还是转子带蒸汽的问题。

2.1、汽轮机鼓风摩擦的原因

汽轮机鼓风摩擦是指在汽轮机转子旋转时,磁动势产生的电流通过附加在叶片上的电极引出并形成电弧,导致叶片发生磨损或变形的现象。产生鼓风摩擦的原因主要有以下几个方面:

2.1.1. 涡轮叶片的设计不合理或制造不精。涡轮叶片材质、强度以及空气动力学设计等因素都会影响涡轮叶片的运行效率和寿命,如果设计或制造存在缺陷,就会增加鼓风摩擦的风险。

2.1.2. 汽轮机运行时,由于温度、压力、转速等因素的影响,使得叶片机壳之间的间隙发生变化,导致叶片与机壳之间的接触面积变大,从而增加了叶片之间的接触力,引发鼓风摩擦。

2.1.3. 电子测速器的制造或使用存在问题。如果电子测速器的线圈或传感器质量差,或者受到磁场、震动等外部干扰,就会导致测量结果不准确,从而使涡轮叶片与机壳之间的间隙大小失控,进而导致鼓风摩擦。

2.2、汽轮机鼓风摩擦的解决方法

针对汽轮机鼓风摩擦现象,可以采取以下几种解决方法:

1. 对涡轮叶片进行修理或更换。如果涡轮叶片存在设计或制造缺陷,就需要对其进行修整或更换,才能降低鼓风摩擦的风险。

2. 控制汽轮机的运行参数。在汽轮机的运行过程中,保持其运行参数的稳定性,可以使得叶片之间的间隙大小保持在合适的范围内,从而降低鼓风摩擦的风险。

3. 加强电子测速器的质量控制。通过提高电子测速器的质量控制水平,使得其测量结果更加准确可靠,可以有效降低涡轮叶片与机壳之间的间隙大小失控的风险。

总之,汽轮机鼓风摩擦是不能忽视的问题,需要采取相应的措施加以解决,以确保设备的稳定运行和安全性。

汽机人
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