Отправить статью по E-mail 
3D исследования теплообмена и гидродинамики трактовых полок сопловых блоков турбины высокого давления с различными схемами охлаждения
- Авторы: Горелов Ю.Г.1, Ананьев В.В.1, Золотухина Д.А.1
-
Учреждения:
- АО «Объединённая двигателестроительная корпорация»
- Выпуск: Том 21, № 2 (2022)
- Страницы: 16-27
- Раздел: АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/10490
- DOI: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2022-21-2-16-27
- ID: 10490
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В результате испытаний сопловых блоков турбины были выявлены проблемы растрескивания нижней полки соплового блока. В ходе работы исследованы возможные варианты охлаждения полок сопловых блоков турбины высокого давления. По результатам 3D-расчёта в ANSYS CFX проведено сравнение эффективности охлаждения трактовых полок сопловых блоков турбины высокого давления с конвективным и конвективно-плёночным охлаждением. Проведены исследования для ликвидации дефекта растрескивания нижней трактовой полки с конвективным охлаждением. Внесены необходимые изменения в конструкцию, в результате которых охлаждающий воздух из вторичной зоны камеры сгорания был перераспределён по поверхности нижней полки соплового блока турбины. Для режима форсирования газотурбинного двигателя до температуры газа перед турбиной 1800 К и более и увеличении расхода охлаждающего воздуха на полки показаны области полок при конвективном способе их охлаждения, не требующие развитого оребрения и струйного охлаждения, а также области, требующие незначительной интенсивности охлаждения.
Об авторах
Ю. Г. Горелов
АО «Объединённая двигателестроительная корпорация»
Автор, ответственный за переписку.
Email: Yury.Dina@gmail.com
кандидат технических наук, заместитель начальника отдела
РоссияВ. В. Ананьев
АО «Объединённая двигателестроительная корпорация»
Email: vit-ananev@yandex.ru
главный специалист
РоссияД. А. Золотухина
АО «Объединённая двигателестроительная корпорация»
Email: galenrant@gmail.com
начальник конструкторского бюро
РоссияСписок литературы
- Горелов Ю.Г., Матвеев А.С. Результаты экспериментального исследования перспективных способов охлаждения бандажа рабочих и трактовых полок сопловых лопаток высокотемпературных ГТД // Сб. тезисов докладов международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения в Поволжском регионе» (17-18 сентября 1997 г., Самара). Т. 2. Самара: СГАУ, 1997. С. 12-18.
- Zhang Y., Yuan X. Experimental investigation of turbine phantom cooling on endwall with trailing edge discharge flow // Proceedings of the ASME Turbo Expo (June 16-20, 2014, Düsseldorf, Germany). V. 5B. doi: 10.1115/GT2014-26781
- Zhang Y., Yuan X. Experimental investigation of nonperiodic endwall film cooling in neighboring passages with upstream rotating flow // Proceedings of the ASME Turbo Expo (June, 16-20, 2014, Düsseldorf, Germany). V. 5B. doi: 10.1115/GT2014-26824
- Полетаев В.А., Ремизов А.Е., Вятков В.В., Лебедев В.В. Особенности аэродинамического и теплового совершенствования сопловых аппаратов турбин перспективных газотурбинных двигателей // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 1. С. 81-86.
- Li X., Ren J., Jiang H. On the reliability of RANS turbulence models for endwall cooling prediction // Proceedings of the ASME Turbo Expo (June, 26-30, 2017, Charlotte, NC, USA). V. 5A-2017. doi: 10.1115/GT2017-65207
- Горелов Ю.Г., Ананьев В.В. 3D исследования конвективного и конвективно-плёночного охлаждения трактовых полок сопловых блоков турбины высокого давления // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 3. С. 126-132.
Дополнительные файлы
