Теория и расчет течения в системе подвода воздуха к рабочей лопатке турбины


DOI: 10.34759/tpt-2020-12-7-314-324

Авторы

Диденко Р. А. 1*, Пиралишвили Ш. А. 2, Виноградов К. А. 1**

1. Объединенная двигателестроителъная корпорация «Сатурн», проспект Ленина, 163, Рыбинск, Ярославская область, 152903, Россия
2. Самарский государственный университет путей сообщения, 443066, г. Самара, 1-й Безымянный пер., 18

*e-mail: roman.didenko@npo-saturn.ru
**e-mail: kirill.vinogradov@uec-saturn.ru,

Аннотация

Цель работы — формулировка теоретических основ анализа течения в системе подвода воздуха к рабочей лопатке ТВД, основными элементами которой являются: аппарат закрутки, камера смешения, вращающиеся отверстия, полость вращающегося радиального диффузора. Подробно рассмотрено место и назначение каждого элемента системы подвода. Для анализа характеристик потока используются: коэффициент расхода, коэффициент скорости, температура и давление потока в относительной системе координат, адиабатная эффективность, понятие свободного и вынужденного вихря, критерии подобия течения, коэффициент момента сопротивления вращению. Представлены подробные рекомендации для вычисления коэффициентов скорости и расхода аппарата закрутки и отверстий во вращающемся покрывном диске, зависимости реальной закрутки в камере смешения от изоэнтропной, сравнение реального и идеального снижения температуры в камере смешения, расчет адиабатной эффективности.

Ключевые слова:

система подвода охлаждающего воздуха, аппарат закрутки, камера смешения, отверстия во вращающемся покрывном диске, полость вращающегося радиального диффузора, относительная система координат.

Библиографический список

  1. Диденко Р.А., Пиралишвили Ш.А., Виноградов К.А. Проработка технологии выбора оптимального радиуса расположения аппарата закрутки в системе подвода воздуха к рабочей лопатке турбины // Тепловые процессы в технике. 2019. Т. 11. № 11. С. 514–526.

  2. Dittmann M., Geis T., Schramm V., Kim S., Wittig S. Discharge coefficients of the pres-swirl system in secondary air systems // ASME Paper 2001-GT-0122.

  3. Bricaud C., Geis T., Dullenkopf K., Bauer H.-J. Measurement and analysis of aerodynamic and thermodynamic losses in pre-swirl system arrangements // ASME Paper GT2007-27191.

  4. Hüning M. Comparison of discharge coefficient measurements and correlations for several orifice designs with cross-flow and rotation around // ASME Paper GT2008-50976.

  5. Dittman M., Dulenkopf K., Witting S. Discharge coefficients of rotating short orificies with radiused and chamfered inlets // J. of Eng. of G.T. and Power. 2004. V. 126. P. 803–808.

  6. Киселев Б.М. Закрученные одномерные течения газа // Труды ЦАГИ. 1952. 24 с.

  7. Самойлович Г. С., Морозов Б.И. Коэффициенты расхода отверстий выравнивания давления в дисках турбины // Теплоэнергетика. 1957. № 8. С. 16–23.

  8. Диденко Р.А., Пиралишвили Ш.А., Шахов В.Г. Влияние отверстий в покрывном диске на характеристики системы подвода воздуха к рабочей лопатке турбины // Тепловые процессы в технике. 2020. Т. 12. № 6. С. 271–281.

  9. Karabay H., Chen J.-X., Pilbrow R., Wilson M., Owen J.M. Flow in a «Cover-Plate» Preswirl Rotor-Stator System // Journal of Turbomachinery: Transactions of the ASME. 1999. V. 121. P 160–166.

  10. Диденко Р.А., Пиралишвили Ш.А., Шахов В.Г. Анализ характеристик потока между двумя вращающимися дисками в системе подвода воздуха к рабочей лопатке турбины на основе адаптированных критериев подобия // Тепловые процессы в технике. 2019. Т. 11. № 10. С. 434–446. DOI: 10.34759/ТРТ-2019-11-10-434-446.

  11. Childs P.R.N. Rotating Flow. 2011. 389 p.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2020