Шварц В. А. Конструкции газотурбинных установок. Страница 303

Мощность, затрачиваемая на ускорение вращающихся элементов,

где J — момент инерции вращающихся элементов; со — угловая скорость вращения;

— ускорение.

В стационарных ГТУ крупной и средней мощности, как правило, не выдвигается жестких требований к достижению кратчайшего времени пуска. Поэтому даже при больших моментах инерции роторов турбокомпрессоров мощность, затрачиваемая на ускорение, не является определяющей. Однако в ряде стационарных и особенно транспортных установок, в которых должен быть обеспечен быстрый пуск, а мощность пусковых двигателей ограничена, стремление уменьшить момент инерции вращающихся масс налагает отпечаток не только на конструкцию роторов, но и на выбор схемы установки. Так, при неблоки- рованной схеме (генератор или другой механизм приводится в движение свободной силовой турбиной) пусковой двигатель должен разогнать только ротор турбокомпрессора, а при блокированной схеме мощность пускового двигателя должна быть увеличена с учетом момента инерции ротора приводного механизма.

Уменьшение момента инерции достигается применением в- осевых турбомашинах дисковых роторов малой металлоемкости, с минимальными массами металла в ободах и облегчением облопачивания. В компрессорах эти вопросы решаются проще,, чем в турбинах, так как уровень температур и напряжений в них ниже и возможности конструктивных вариаций значительно шире. Имеется также возможность использования легких сплавов для облопачивания и дисков первых ступеней. Кроме того, число ступеней осевых компрессоров больше, чем число ступеней турбин, поэтому мероприятия, позволяющие сократить момент инерции ротора компрессора, могут существенно облегчить все: вращающиеся массы. Роторы турбин, как правило, весьма напряжены и их конструкция определяется не только условиями механической прочности, но и возможностью организации воздушного охлаждения. В части облопачивания существенный эффект может дать применение полых лопаток.