Досліджено питання моделювання й аналізу роботи системи охолоджування газових турбін з застосуванням альтернативних охолоджувачів з метою підвищення економічності її роботи, а також підвищення надійності проточних частин газових турбін за допомогою більш точного визначення межових умов теплообміну. Створено математичну модель гідродинамічного та теплового межового шару на торцевій поверхні для соплових і робочих лопаток. Запропоновано закон теплообміну торцевих поверхонь криволінійних каналів, що враховує поправки на степінь турбулентності зовнішньої течії та вторинні течії у кутових зонах поблизу випуклої та вогнутої сторін. Зроблено детальну обробку експериментальних даних шляхом розв'язання оберненої задачі теплопровідності, числового моделювання течії та теплообміну тривимірного в'язкого газу через канал з сопловими лопатками. За цього встановлено причини високої інтенсивності теплообміну у кутових зонах лопаткового апарату. Проаналізовано систему охолоджування за умов її використання як охолоджувача повітря та перегрітої пари. Зроблено порівняльний аналіз для трьох видів теплоносіїв, а саме: повітря, перегрітої та вологої пари, наприклад соплової лопатки першого ступеня з дефлекторною схемою охолоджування. Розроблено метод, який передбачає сумісне інтегрування одновимірних рівнянь енергії, руху, нерозривності для однофазного та двофазного теплоносія та одновимірного рішення рівняння теплопровідності для оболонки лопатки. Показано більшу ефективність вологопарового охолоджування у порівнянні з паровим і повітряним, що дозволяє суттєво підвищити температуру газу перед турбіною.

  Завантажити