Page 90 - 07
P. 90

Крайові та початкові умови (рис. 2а) задають відповідно до режимів експлу-
                  атації:
                      під час запуску котла
                                   T  (z = R  , 0 t< £ t  ) v=  , t×  T  (,z t  0 ) T=  =,    (5)
                                          1       n    n                 0
                  де  v  – швидкість нагрівання барабана,  t  – час нагрівання до потрібної темпе-
                      n                                 n
                  ратури;
                      за стаціонарного режиму експлуатації
                                                                          ) T
                              T (z = R 1 , t < £ c ) T= n  A +  cos( t×  ),w  T  (,z t  t =  n  ,=   (6)
                                             t
                                          t
                                       n
                                                                         n
                  де A та w – амплітуда та частота коливання температури (термоциклювання);
                      під час зупинки (планової чи аварійної) котла з подальшим охолодженням
                                            t
                                                                             ,
                                T (z = R 1 , t < £ t 0 ) = (Tb c  v- ), t  T  (,r t  t = ) T=   (7)
                                         c
                                                                       c
                                                                            c
                                                          0
                  де  v  – швидкість охолодження; b – коефіцієнт тепловіддачі.
                      0
                      Для визначення тензора напружень  {s ij }  та деформацій  { }e  розв’язували
                                                                             ij
                  рівняння [10]
                                                       ∫∫
                                        ∫∫∫ { } { }dVde T  s  - { } { }ud T  p dS  0,=   (8)
                                        V              S
                                                    p 
                                                    x 
                                                  
                  де V і S – об’єм і площа тіла, { } =     навантаження прикладене до поверхні із
                                              p
                                                    p y  
                  такими крайовими та початковими умовами (рис. 2b):
                      під час нагрівання стінки труби
                                    p  ( z = R 1 , 0 t< £ n  ) v= pn  , t p×  (,z t  0 ) 0=  = ,   (9)
                                                  t
                  де  v   – швидкість зростання внутрішнього тиску в барабані,  t  – час, потрібний
                      pn                                                   n
                  для досягнення робочого тиску;
                      за стаціонарного режиму
                              p ( z = R 1 n  t  t c  ) p= n  A + p  cos× ( ) (,t  , p z tw  t =  n  (10)
                                      ,t < £
                                                                          ) p =,
                                                                         n
                  де  A  та w – амплітуда та частота коливання тиску, відповідно;
                      p
                      під час зупинки (планової чи аварійної) котла з подальшим охолодженням
                                                    =
                                 p ( z = R 1 , t < £ t o  ) ( c  v t-  ) (,p r t  t= ) p=,   (11)
                                                             ,
                                             t
                                                     p
                                                                            c
                                          c
                                                                       c
                                                          po
                  де  v po   – швидкість спадання тиску газу.
                      На зовнішній поверхні барабана котла задавали температуру навколишнього
                  середовища.
                      За знайденими значеннями {s  }  у кожний момент часу  t = t   обчислювали
                                                 ij                          i+ 1
                  гідростатичні напруження s h, еквівалентні напруження s e та деформації e e [6] для
                  кожного локального об’єму:
                                                   s + s + s
                                                             z
                                                     x
                                                         y
                                               s =             ,                        (12)
                                                h
                                                        3
                                                  2          2          2
                                          s - s     + s - s      + s -   ) s
                                         ( x    y  ) ( x   z  ) ( y    z
                                   s =                                    ,             (13)
                                     e
                                                         2
                  96
   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95