19. Что такое кавитация?

Кавитация в насосах объясняется нарушением сплошности жидкости в тех местах, где давление снижается до давления насыщенного пара при данной температуре, при этом происходит быстрое вскипание жидкости с образованием пузырьков пара, которые после перехода в зону повышенного давления и исчерпания кинетической энергии быстро сокращаются.

Сокращение кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается гидравлическим ударом и звуковым импульсом. Если кавитационные пузырьки замыкаются вблизи от обтекаемого тела, то многократно повторяющиеся удары приводят к разрушению поверхности этого тела (элементов проточной части насос). В местах разрушения пузырьков значения давления могут достигать 10000 кгс/см2 и сопровождаться сильным шумом со сплошным спектром от нескольких до тысяч килогерц.

Борьба с кавитацией в насосах и других гидравлических машинах имеет большое значение, так как кавитация приводит к быстрому разрушению элементов проточной части и снижению их надежности

Основным средством предупреждения кавитации, обеспечивающим надежную работу насоса, является поддержание достаточного избыточного давления на входе в насос над давлением парообразования (Рв > Рп), то есть соблюдение такой высоты всасывания насоса, при которой кавитация не возникает.

20. Из каких основных элементов состоит турбинная ступень?

Ступень турбины представляет собой вращающийся диск с соплами, к которым непрерывно подводится рабочее тело.

Паровые турбины – тепловые двигатели, в которых теплота пара превращается в механическую энергию вращения ротора турбины. Указанное преобразование осуществляется в ступенях турбины, состоящих из двух основных элементов (рис. 7.5):

1. неподвижных сопловых каналов 4 (сопловых решеток);

2. вращающихся вместе с валом турбины рабочих решеток, образованных рабочими лопатками 3, закрепленными на дисках 2, связанных с валом турбины 1. На рис. 7.5 для упрощения показано одно сопло

В сопловых решетках пар при расширении приобретает определенную скорость. Потенциальная энергия пара превращается в кинетическую энергию его потока.

21. В чем отличие активных и реактивных паровых турбин?

Турбины, в которых весь располагаемый теплоперепад преобразуется в кинетическую энергию потока в соплах, а в каналах между рабочими лопатками расширения не происходит (давление рабочего тела не меняется), называются активными турбинами.

КПД активной турбины с умеренной окружной скоростью (300 м/с) можно повысить, используя рабочее колесо с двумя рядами лопатою (двухвенечный диск Кертиса)

Активные турбины со ступенями давления широко применяются в качестве привода различных установок.

В таких турбинах давление падает в сопловых каналах и остается постоянным в каналах между рабочими лопатками. Абсолютная скорость пара в ступени, называемой ступенью давления, возрастает в соплах и снижается на рабочих лопатках. Так как объем пара по мере его расширения увеличивается, то геометрические размеры проточной части по ходу пара возрастают.

Реактивными называются турбины, у которых располагаемый теплоперепад преобразуется в кинетическую энергию потока не только в соплах, но и на рабочих лопатках