Совершенствование методик проектирования современных газовых турбин

В работе проведена оценка интегральных и локальных параметров турбин высокого и низкого давлений перспективного авиационного двигателя методом трёхмерного численного моделирования в пакете ANSYS CFX. Использовалась высокодетализированная модель турбин высокого и низкого давлений с присоединёнными полостями и переходным каналом, состоящая из 577 млн. конечных элементов. Численный анализ проводился в стационарной и нестационарной постановках с использованием BSL и SST моделей турбулентности. Полученные расчётные данные верифицированы по результатам испытаний данных турбин, расхождения расчёта и эксперимента как локально, так и интегрально незначительны (локальные отклонения не более 5%). Результаты численного анализа подтверждают высокий уровень коэффициента полезного действия турбин. По результатам верификации выполнена оптимизация существующей конструкции, позволившая увеличить расчётный КПД ТВД на 0.4%. Данная модель взята за основу ряда работ по повышению ключевых параметров как отдельных деталей турбины, так и узла в целом.