Экспериментально-теоретическое исследование температуры цилиндра высокого давления турбины Т-100-130
https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-5-459-468
Аннотация
Приведены результаты экспериментально-теоретических исследований температурного состояния цилиндра высокого давления (ЦВД) паровой турбины Т-100-130 для одного из режимов пуска. С учетом зависимости коэффициента линейного расширения от температуры найдены удлинения находящихся при различной температуре отдельных участков корпуса и его суммарное удлинение после выхода турбины на стационарный режим работы. Выполненные исследования показали, что в процессе пуска турбины наблюдается существенная разность температур по длине корпуса ЦВД. При этом наиболее интенсивный прогрев происходит на участке со второго по шестое сечения. Наибольшая разность температур наблюдается в стационарном режиме работы при максимальной температуре в пятом сечении. Используя ортогональный метод Л. В. Канторовича, получено приближенное аналитическое решение задачи теплопроводности для двухслойной стенки (корпус турбины – тепловая изоляция) при неоднородных граничных условиях третьего рода. С использованием экспериментальных данных по температурному состоянию наружной поверхности корпуса ЦВД путем решения обратной задачи теплопроводности найдены средние за период пуска коэффициенты теплоотдачи, характеризующие интенсивность передачи теплоты от пара к корпусу. На основе экспериментальных данных по изменению температуры любого из контролируемых параметров турбины во времени разработан теоретический метод прогноза ее изменения в некотором диапазоне времени, отсчитываемом от времени последнего измерения. Использование данного метода для прогноза изменения разности температур верха и низа корпуса ЦВД в процессе пуска показало, что на период времени 3–5 мин прогноз выполняется с высокой достоверностью.
Об авторах
В. А. КудиновРоссия
Адрес для переписки: Кудинов Василий Александрович - Самарский государственный технический университет, ул. Молодогвардейская, 244, 443100, г. Самара, Российская Федерация. Тел. +8 846 332-42-35 totig@yandex.ru
Е. В. Котова
Россия
г. Самара
О. Ю. Курганова
Россия
г. Самара
В. К. Ткачев
Россия
г. Самара
Список литературы
1. Исследование термонапряженного состояния цилиндра высокого давления паровой турбины Т-100-130 / В. А. Кудинов [и др.] // Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2018. № 3. С. 78–91.
2. Тимошенко, С. П. Теория упругости / С. П. Тимошенко, Дж. Гудьер. М.: Наука, 1979. 560 с.
3. Неймарк, Б. Е. Физические свойства сталей и сплавов, применяемых в энергетике / Б. Е. Неймарк. М.: Энергия, 1967. 200 с.
4. Кудинов, В. А. Аналитические решения задач тепломассопереноса и термоупругости для многослойных конструкций / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов, В. В. Калашников. М.: Высш. шк., 2005. 429 с.
5. Кудинов, В. А. Теплопроводность и термоупругость в многослойных конструкциях / В. А. Кудинов, Б. В. Аверин, Е. В. Стефанюк. М.: Высш. шк., 2008. 305 с.
6. Гудмен, Т. Применение интегральных методов в нелинейных задачах нестационарного теплообмена / Т. Гудмен // Проблемы теплообмена: cб. науч. тр. М.: Атомиздат, 1967. С. 41–96.
7. Тимошпольский, В. И. Теоретические основы теплофизики и термомеханики в металлургии / В. И. Тимошпольский, Ю. С. Постольник, Д. Н. Андрианов. Минск: Беларус. навука, 2005. 560 с.
8. Глазунов, Ю. Т. Вариационные методы / Ю. Т. Глазунов. М.; Ижевск: Ин-т компьют. исслед., 2006. 470 с.
9. Кудряшов, Л. И. Приближенные решения нелинейных задач теплопроводности / Л. И. Кудряшов, Н. А. Меньших. М.: Машиностроение, 1979. 232 с.
10. Шумаков, Н. В. Метод последовательных интервалов в теплометрии нестационарных процессов / Н. В. Шумаков. М.: Атомиздат, 1979. 216 с.
Рецензия
Для цитирования:
Кудинов В.А., Котова Е.В., Курганова О.Ю., Ткачев В.К. Экспериментально-теоретическое исследование температуры цилиндра высокого давления турбины Т-100-130. Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ. 2019;62(5):459-468. https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-5-459-468
For citation:
Kudinov V.A., Kotova E.V., Kurganova O.Yu., Tkachev V.K. Experimental and Theoretical Research of a Hot Condition of High Pressure Cylinder of the T-100-130 Steam Turbine. ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations. 2019;62(5):459-468. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/1029-7448-2019-62-5-459-468