Розроблено математичну модель гідродинамічного та теплового пограничного шару для визначення коефіцієнта тепловіддачі на торцевій поверхні міжлопаткових каналів активних і реактивних турбінних решіток. Запропоновано спосіб зведення тривимірної задачі теплопровідності до двовимірної й обгрунтовано його застосування для попереднього розрахунку температурного стану газової турбіни з достатньою точністю для попереднього аналізу. Вирішено проблему запирання каналів системи охолодження за досягнення швидкості звуку шляхом введення додаткових гідравлічних опорів. Встановлено, що незалежно від форми зазору біля диска характер зміни відцентрового напору в роторах турбін залежно від витрат повітря в зазорі може бути описаний імітаційною залежністю. Виконано порівняльний аналіз ефективності повітря, насиченої та вологої водяної пари в каналах системи охолодження за допомогою математичної моделі течії та теплообміну одно- та двофазного теплоносіїв. Уточнено рівняня подібності для теплообміну в каналах круглого та прямокутного поперечних перерізів, що дозволило виправити розрахунок температури охолоджуваних лопаток газових турбін на 20 - 30 К. Створено алгоритм і програму, на основі методу ЛПt-послідовностей. Проаналізовано розгалужені системи охолодження корпусу, ротора, та напрямних лопаток високотемпературної газової турбіни за використання повітря та перегрітої водяної пари. Встановлено, що однаковий температурний рівень деталей досягається за умов наближеного двократного зниження витрат пари в порівнянні з витратою повітря. Висвітлено застосування пористих елементів з рідиннометалевим теплоносієм для вирівнювання температурного стану оболонки та збільшення ефективності її охолодження.

  Завантажити