CC BY
48
диаметр рабочего колеса вентилятора, м; U в= ж Db^ /60 - максимальная окружная скорость колеса, м/с; С и Y - частотные характеристики показатели степени, причем Y = С + 3; Пв - частота вращения, об/ мин.
W - п t \
Po = 10 lg — = L + 10r lg^ + 1o(r+ 2) lg De, (3)
где Wö = 10-12 Вт - пороговое значение звуковой мощности; - Крж7
L = 10 lg-— - отвлеченный уровень шума, который представляет октавные уровни звуковой
Wo С
мощности, излучаемой вентилятором при Db = 1 м и Пв = 1 об/сек.
Связь между октавными уровнями звуковой мощности Ро и параметрами вентилятора (производительностью Q, м 3/ч, и полным давлением H, кгс/м2 ) выражается следующими зависимостями [1, с.25]:
1 1 1
л=-1 (Q12
30\nQ
9,81 pH
v = 1 H - I ; (4)
1 9,81pH7
Н
Р0 = ~ + 101ё0 + 5(Г-1) ^Н - 35, (5)
Список использованной литературы:
1.Кочетов О С. Расчет малошумной системы вентиляции. Безопасность труда в промышленности. 2010. № 1. с. 22-25.
© Булаев В.А., Булаев И.В., Кочетов О.С., 2016
4
УДК 621.438
Дроконов Алексей Михайлович
канд. техн. наук, профессор БГТУ, г. Брянск, РФ E-mail: kafinyaz1@mail.ru
К ВОПРОСУ СНИЖЕНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ
Аннотация
Приведены технические решения, направленные на снижение виброакустической активности осевых компрессоров.
Ключевые слова
Газотурбинная установка, направляющий аппарат, вибрация, шум.
В решении основной задачи ускоренного экономического развития страны значительное внимание отводится внедрению в различные отрасли промышленности прогрессивного высокоэкономичного и надежного энергооборудования, включая газотурбинные установки (ГТУ).
Такие важные качества, как малая удельная металлоемкость, хорошая маневренность, высокая степень автоматизации управления и эксплуатационная надежность обусловили распространение ГТУ в теплоэнергетике и транспорте, где наиболее широко используются установки с осевыми компрессорами(рис. 1).
Рисунок 1 - Осевой компрессор: 1 -входной патрубок; 2 -проточная часть; 3 -направляющий аппарат
последней ступени; 4 -напорный патрубок;
В таких конструкциях компрессоров воздух поступает через входной патрубок 1 (рис. 1) в проточную часть 2, перед которой установлен входной направляющий аппарат, закручивающий поток в сторону вращения. Направляющий аппарат последней ступени 3 выполняется в виде двухрядной решетки с целью обеспечения полного раскручивания энергоносителя, который через напорный патрубок 4 направляется в камеру сгорания ГТУ.
Наряду с отмеченными положительными характеристиками многим ГТУ свойственен высокий уровень вибрации и шума [1].
Наибольшая интенсивность излучаемого звукового давления (до 140...150 дБА) приходится на всасывающий тракт компрессора, через который распространяется звуковая мощность, возбуждаемая переменными аэродинамическими силами, возникающими при прохождении воздуха через лопаточный аппарат проточной части.
Основными видами шума на всасывании компрессора являются сиренный и вихревой. Сиренный шум осевого компрессора обусловлен неоднородностью потока воздуха при взаимодействии неподвижных направляющих и вращающихся рабочих лопаток ступеней, а вихревой - периодическими срывами потока при нестационарном обтекании профилей с образованием вихрей.
Одним из источников сиренного шума служит расположенная в зоне высокопотенциального скоростного потока двухрядная сопловая решетка 3 (рис. 1), как правило, устанавливаемая в корпусе консольно, что формирует в корневой области сопл интенсивные вихреобразования, индуцирующие высокие вибрационные нагрузки, генерирующие мощные акустические волны. Снижение виброактивности этого отсека компрессора особенно важно, так как он расположен вблизи подшипника турбомашины.
С целью исключения источника возбуждения колебательных процессов в выходной решетке 3 целесообразно оборудовать ее корневую область внутренним бандажом, который обеспечит стабилизацию положения лопаток и, как следствие, сократит виброакустическую активность этого отсека компрессора (рис. 2 а, б).
а/ в> V
Рисунок 2 - Конструкции выходных направляющих решеток:а, б - обандаженное корневое сечение; в - коническая форма корневого сечения с сотовой вставкой;
Снижение виброакустической активности выходной решетки может быть также достигнуто посредством выполнения на этом участке ротора конической формы, повышая конфузорность канала, и оборудования торцевых внутренних поверхностей лопаток сотовыми вставками (рис. 2 в).
В таком конструктивном варианте в межлопаточных каналах сформируется центростремительный градиент скоростей, что обеспечит поджатие основным потоком к внутреннему коническому обводу канала прикорневой вихревой структуры, где ее энергия будет гаситься в сотовых ячейках решеток. Это снизит степень турбулизации рабочего тела, обеспечит стабилизацию линий тока и их винтообразное смещение вдоль поверхности вращающегося ротора вниз по течению, минимизируя индуцирование вибрационных процессов и генерацию звуковой энергии в сопловых решетках выходного отсека компрессора.
Использование предложенных конструктивных решений при проектировании выходных спрямляющих решеток осевых компрессоров позволит существенно снизить виброакустическую активность ГТУ.
Список использованной литературы
1. Дроконов, А.М. Генерация и методы снижения виброакустической активности в турбомашинах / А.М. Дроконов, Т.А. Николаева. - Брянск: БГУ, 2012. - 222с.
© Дроконов А.М., 2016
УДК 621.438
Дроконов Алексей Михайлович
канд. техн. наук, профессор БГТУ, г. Брянск, РФ E-mail: kafinyaz1@mail.ru
СНИЖЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ШУМА ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРОВ
Аннотация
Приведен метод снижения аэродинамического шума, генерируемого проточной частью осевых компрессоров.
Ключевые слова
Газотурбинная установка, осевой компрессор, вибрация, шум.
В основу современного технического прогресса положено постоянное наращивание производительности энергетических установок. Их модернизация, как правило, приводит к уменьшению металлоемкости агрегатов, а в условиях повышения параметров газовоздушных потоков и развиваемых мощностей это вызывает рост уровня виброактивности элементов турбоблоков и, как следствие, повышение интенсивности излучаемого ими звукового давления, в результате чего ухудшаются условия труда обслуживающего персонала и быта жителей прилегающих селитебных зон. Учитывая масштабность энергетических систем, шум можно рассматривать как один из факторов общего кризиса техногенной цивилизации.
Основными источниками акустической мощности газотурбинных установок (ГТУ) являются каналы всасывания и выхлопа компрессоров, представляющие собой волноводы, свободно излучающие в окружающее пространство звуковую энергию высокой интенсивности, достигающей порядка 50% от общей акустической мощности агрегатов [1].
Большой уровень звукового давления на входе в турбомашину (до 140.. ,150дБА) создается за счёт нестационарных процессов в воздухозаборных камерах и ударных волн, формируемых преимущественно
