Особенности формирования завесного охлаждения на спинке и корытце турбинной лопатки при использовании V-образных выемок

В. В. Лебедев, О. В. Лебедев, А. Е. Ремизов

Аннотация


Наряду с развитием способов интенсификации конвективного теплообмена внутри лопатки актуальной остаётся разработка методов локального повышения эффективности плёночного охлаждения её поверхности. Завесная пелена на поверхности лопатки формируется в условиях большой кривизны профиля, низкой начальной скорости газового потока в окрестности передней кромки с последующим резким его ускорением. Приведены данные об особенностях формирования завесной пелены на спинке и корытце турбинной лопатки в окрестности передней кромки. Экспериментальные распределения температур на адиабатной стенке получены с использованием тепловизора FLIR-E64501. Выявлено, что условия формирования завесной пелены на спинке лопатки более благоприятны, чем на корытце. Это проявляется в том, что оптимальные параметры вдува на спинке лопатки значительно меньше, чем на корытце. В качестве мероприятия для локального увеличения эффективности плёночного охлаждения предложены V-образные выемки, располагающиеся на стенке непосредственно за отверстиями для вдува. Выполнено сравнение эффективностей завесного охлаждения при формировании завесной пелены без использования и с использованием за отверстиями для вдува V-образных выемок. Получено локальное повышение эффективности  и равномерности распределения плёночного охлаждения при использовании за рядом отверстий V-образных выемок.


Ключ. слова


Турбинная лопатка; спинка; корытце; V-образные выемки; параметр вдува; эффективность завесного охлаждения

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Сендюрев С.И., Тихонов А.С., Хайрулин В.Т., Самохвалов Н.Ю. Современные системы охлаждения сопловых аппаратов высоконагруженных газовых турбин // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2015. № 42. С. 34-46. DOI: 10.15593/2224-9982/2015.42.03

2. Sgarzi O., Leboeu F. Analysis of vortices in three-dimensional jets introduced in a cross-flow boundary-layer // Proceedings of the ASME Turbo Expo. 1997. V. 1. DOI: 10.1115/97-GT-517

3. Нестеренко В.Г., Матушкин А.А. Конструктивные методы совершенствования системы плёночного охлаждения рабочих лопаток турбин ВРД // Труды МАИ. 2010. № 39. http://trudymai.ru/published.php?ID=14813

4. Jordan C.N., Wright L.M. Heat transfer enhancement in a rectangular (AR=3:1) channel with v-shaped dimples // Proceedings of ASME Turbo Expo. 2011. V. 5. DOI: 10.1115/gt2011-46128

5. Ремизов А.Е., Лебедев В.В., Лебедев О.В. Повышение локальной эффективно-сти и равномерности распределения плёночного охлаждения при использовании
V-образных выемок // Вестник РГАТУ им. П.А. Соловьёва. 2018. № 1 (44). С. 26-31.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-4-96-105

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2020

 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533