246 (46)

392

Nie brak było w swoim czasie rozważań na temat optymalizacji konstrukcji wspomaganej komputerem, gdzie na podstawie ścisłego i pełnego modelu matematycznego otrzymywano by automatycznie optymalną maszynę, łącznie z optymalnymi kształtami wszystkich jej detali.

Łatwo wykazać, że tak postawione zadanie nie ma rozwiązania.

Rozdział X

Przepływy w obszarze pary mokrej, erozja, korozja i erozja korozyjna

1. Specyfika przepływu pary mokrej

W ostatnich stopniach turbin kondensacyjnych konwencjonalnych i w większości stopni turbin siłowni nuklearnych ekspansja zachodzi poniżej krzywej granicznej x = 1. Już dawno zauważono, że sprawność stopnia pracującego w obszarze pary mokrej leży niżej od sprawności podobnego stopnia pracującego w obszarze pary przegrzanej. Wskazał na to po raz pierwszy w 1921 r. inżynier angielski Baumann, podając regułę:

Sprawność stopnia tj_ux, pracującego w obszarze pary mokrej ze średnim stopniem suchości x = (x₀+x₂)/2 wiąże się z wartością tj_u0 stopnia bez wpływu zawilgocenia relacją

Vux - X tj»0 = (1 -y)-*1u0-    PCI)

Regułę Baumanna można wyrazić krótko sformułowaniem: „pracuje tylko faza gazowa”.

Jako przyczynę strat związanych z zawilgoceniem pary traktowano długi czas wyłącznie efekty bezwładnościowe. Ciężkie krople wody nie nadążają za przyspieszeniem pary w kierownicy i z tego powodu prędkość kropli wody na wylocie z kierownicy c_lw jest mniejsza od prędkości pary c,_p:

C|w < Cjp.

W rezultacie trójkąty prędkości dla fazy gazowej różnią się znacznie od trójkątów prędkości dla kropelek wody (rys. X.l). Krople wody uderzają o część grzbietową profilu łopatki wirnikowej, co powoduje erozję i straty energii skutkiem hamującego działania wody. Rozpowszechniony był pogląd, że proces ten jest jedyną przyczyną strat dodatkowych spowodowanych przez parę mokrą.

W przeciwieństwie do tej teorii, Stodoła £43] zaproponował całkiem inne podejście, eksponując efekt przechłodzenia pary jako najważniejszy. Mimo