Движуха

Забавное состояние: у всех эйфория от ощущения собственной гениальности. Они - в восторге. От осознания успешности и восхищения окружающих.

-- Ну ты, Вася, молодец! Ну ты и уелбантурил!

-- А ты, Петя, и вовсе гений! Эдак-то заелдырить!

А ты сидишь молчки и тихо пытаешься сформулировать очередное "гениальное прозрение" в удобоваримом виде. Хотя бы как маркер для последующей обработки. Спрашивать, уточнять нельзя: "гейзеры" заскучают и заткнуться. Можно своё умное добавить. Ежели оно - вдруг, и есть время для записи.

Такое требует определённых качеств, которые не у всех.

***

Наконец, поток идей, как явно бредовых, так и выглядевших просто сомнительными, несколько ослабел. А подчёркнуто скучающе-презрительная физиономия Прокуя меня достала.

-- Так, ребятки. Старших по топке, трубкам, холодильникам, перегревальникам - видите. У кого мысля вдруг рОдится - отловили и сказали. Не ленитесь, а то стыдно будет. Если сказал глупость - быват. Повод понять и поумнеть. Промолчал - так дураком и остался. А если с умностью промолчал... другие придумают. А ты струсил. Или - никто не додумался. Кучу работы, железа вбили, а зря. А ты знал и молчал. И кто ты после этого? Или дурак, или сволочь.

С мотивировкой понятно? - Чисто морально. Материально... они и сами постоянно видят. "Честь - по труду". Конфликты, конечно, бывают. Но - меритократия - есть объективные оценки результатов.

-- А пока дальше. Пар летит-летит и прилетает... Вот к примеру, новая турбина прокуёвая. Четырёхвенцовая.

***

У нас - "зверинец". Нет двух одинаковых турбин. Есть аксиальные - поток пара движется вдоль оси турбины. Есть радиальные - поток пара перпендикулярен, лопатки расположены параллельно оси вращения.

Я про полный перебор - уже...? - Во-от. Вдоль вала - есть. Поперёк вала - есть. А ещё? Как в секс-частушке: "Снизу слева по косой"?

В новой "игрушке" поток пара будет идти в обе стороны от середины вала к торцам.

Не ново. С вт.пол.19 в. - минимум.

Не ново - для меня. И я очень рад, что Прокуй сам до этого додумался.

КПД турбины становится максимальным когда скорость лопаток примерно равна половине скорости пара; поэтому первые турбины (в РИ) имели очень высокие скорости вращения. У Лаваля скорость пара выше 1 км/сек, давление 4 атм.

Чисто для сравнения: скорость звука - 0.331 км/сек. При росте давления и температуры - растёт. У Лаваля примерно 2 Маха. Сверхзвук. Хотя, конечно, ещё не гипер.

Причина: эм-ве-квадрат-попалам. Кинетическая энергия струи пара. Котлы маломощные, "эм" - маленькое. И Лаваль придумал своё сопло, чтобы повысить скорость, чтобы разогнать пар. "Сделать из дерьма конфетку" в части газодинамики.

Дальше - КПД. Хочешь КПД - позволь турбине крутится быстро.

"Быстро" - хорошо. Но - плохо: опасность разрушения вращающихся частей под действием центробежных сил.

Для сравнения. Одна из серийно выпускавшихся турбин Лаваля (тираж - от четверти миллиона шт.): 20 см - диаметр диска, 5 мм - высота лопаток, 30 тыс.об/мин. Мощность - 20 л.с.

Линейная скорость обода V = 2?R/T = 2?*0.1/(1/(30000/60))=314 м/сек.

Центробежное ускорение: aц = V2/R = (314)2/0.1 =985960 м/сек2.

Т.е. ~100 тыс. g.

Через десять лет Лаваль стал строить турбины в 500 л.с. при 10 000 об/мин.

Для сравнения: Lexus LFA (V10, 4.805 куб.см, 560 л. с.) - 9 тыс. об/мин.

Лаваль изначально использовал обычные стали. Видимо, бессемеровские. Сваренные по "шведскому способу", который сам же и придумал чуть раньше.

Скорость пара пропорциональна отношению давлений на входе и на выходе. Максимальная скорость в суживающемся сопле - при отношении, приблизительно равном двум; дальнейшее повышение перепада давления уже не влияет.

А вообще-то он делал сепаратор для молока. Крутил рукоять (ручной привод, 40 об/мин), получая на выходе 7 тыс.об/мин. Как-то ему пришлось целое лето этим заниматься.

Тема из недавних моих подсказок Прокую. Сопла-то он поставил. Но начал играться с их конфигурацией. При расширении сопла больше 8-12° идёт срыв струи пара в турбулентность. По простому: моща падает.

Турбины бывают активные и реактивные.

"Шар Герона" - реактивный.

Чарльз Парсонс пошёл другим путём.

В его турбине пар расширяется проходя 15 ступеней, каждая из которых состоит из пары венцов лопаток: один - неподвижный (направляющие лопатки на корпусе турбины), другой - подвижный (рабочие лопатки на валу).

Венцы - медные кольца с лопатками под 45° в противоположные стороны.

Пар расширяется в междулопаточных каналах неподвижных лопаток, скорость его растёт, он отклоняется, попадает на подвижные лопатки и заставляет их вращаться. В междулопаточных каналах подвижных лопаток пар также расширятся, на выходе - ускоренная струя.

При многих венцах высокая скорость вращения не нужна. На каждой ступени давление падало на 10%, максимальная скорость пара - 1/5 скорости струи в турбине с одной ступенью.

"Турбины Парсонса были такой же эпохальной отличительной чертой "Дредноута", как и орудия большого калибра".