3D исследования теплообмена и гидродинамики трактовых полок сопловых блоков турбины высокого давления с различными схемами охлаждения

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.