339 (24)

560

560

dla pierścienia 2:

	- rs2 ~ £~y^atz2-V2'^an:2) + r:2p2T2.	(2)
Zakładając	V, pt=p2-p, £,.£,*£	(3)
oraz wprowadzając warunek ciągłośd tarczy
otrzymujemy	^r"l “ ^r*Z. Ć-l =	(4)
Oznaczając	°ui = - v(ffml - <?„,) + Ep(T, - T,).	(XIV.80)
	AT = Tt-T2,
	®«*2 ^ffr»l = Aa,,	(5)
	0n2-<rni = Aa„

otrzymujemy:

(XIV.81)

Aa, = vAa_r+Efi'AT.

Popraednio dia T = const, czyli AT = 0, mieliśmy relację (XIV.46):

Aa, = v■ Aa_r.

Obecnie dochodzi „człon temperaturowy”:

EpAT

i tylko o ten człon różni się obliczenie w porównaniu z tarczą o stałej temperaturze.

Zauważmy, że jeżeli T rośnie ze wzrostem promienia, to AT> 0 i dodatek temperaturowy

(Aa,)_T > 0.

Naprężenia a = a_m+a_T można obliczać sumarycznie lub oddzielnie:

(^ffJr>coM> (^ffr)«^ao> korzystając z zasady superpozycji.

Przebieg naprężeń kinetostatycznych i termicznych w tarczy równej grubości ilustruje rysunek XIV. 17.

Naprężenie w piaście rośnie o wartość Aa_r w porównaniu z tarczą równomiernie ogrzaną. Wobec tego rośnie również naprężenie zredukowane piasty:

(XIV.82)

^ffred —    + Ao_r,

i i

aSJ

T

Rys. XIV. 17. Naprężenia ębwodowe kinelosiatyczne a*, i termiczne <r,_T w tarczy o równej grubaisj 1

co wymaga odpowiednio zwiększonego wcisku technologicznego /-i

— =    (XIV.&|1

d    E

Połączenie skurczne tarczy z wałem ulega osłabieniu, jeżeli w tarczy wystąpi nierównomierny rozkład temperatury T(r) przy T_s> T_w i związane z tym naprężenia termiczne. Maleje także prędkość wyzwalająca

n'_T < n\

Mocowanie tarcz na wale metodą bezpośredniego wcisku nie jest rozwiązaniem zbyt pewnym ruchowo w obszarze wysokich temperatur także z tego powodu, że powyżej około 400° C zachodzi wyraźniejsze pełzanie materiału, prowadzące do wzrostu średnicy otworu piasty i osłabienia wcisku z upływem czasu. W takich przypadkach najwłaściwsze są wirniki integralne lub połączenia kształtowe (te ostatnie stosowane są zwłaszcza w turbinach gazowych).

2.10. Prędkość obrotowa eksplozji wirnika

W nowszych czasach, pod wpływem kilku wypadków eksplozji wirników —5 zarówno integralnych, jak i składanych — które nie oszczędziły także siłowni nuklearnych, powstała tendencja utworzenia dodatkowego kryterium wytrzymałościowego. Po raz pierwszy Komisja Energii Atomowej USA zgłosiła żądanie przeprowadzenia analizy awarii turbozespołu w przypadku, gdyby całkowicie zawiodły urządzenia regulacyjne i zabezpieczające.

Taki hipotetyczny przypadek prowadzi do zrzutu obciążenia po stronie elektrycznej i w konsekwencji do rozbiegania się turbiny bez żadnych ograniczeń ze strony regulacji prędkości i regulacji bezpieczeństwa.

Wirnik turbiny mógłby osiągnąć prędkość obrotową    i 2P (patrz

rozdział XII), przy której to prędkości sprawność wewnętrzna spada do zera, wobec tego mimo pełnego strumienia pary przepływającej przez turbinę nie wystąpi dalszy wzrost prędkości obrotowej.

M - Młsnuy Pnenł t. |0