ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА УЧЕТА СЖИМАЕМОСТИ ПОТОКА ПРИ ТЕЧЕНИИ В ДИАФРАГМАХ С ОСТРЫМИ КРОМКАМИ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2018.13.02Анотація
В статье на основе CFD анализа обоснован метод учета сжимаемости воздуха при течении через диафрагму с острыми кромками. Показано, что расчет массового расхода при заданных давлениях перед и за диафрагмой может быть выполнен с достаточной точностью, если использовать известные зависимости для коэффициента гидравлических потерь давления для несжимаемой среды при условии введения поправки на сжимаемость. Показано, что в отличии от коэффициента гидравлического сопротивления, который зависит только от геометрических размеров диафрагмы при Re > 105, коэффициент расхода зависит от отношения давлений перед и за диафрагмой. Поэтому использование коэффициента гидравлического сопротивления является более предпочтительным. Определение числа Маха при сверхкритическом отношении давлений представляет определенную сложность, так как область, где M > 1 имеет место в суживающейся струе на некотором расстоянии от диафрагмы. Несмотря на это, в инженерных расчетах предложено, в качестве определяющего размера использовать диаметр отверстия, и все параметры потока приводить к живому сечению диафрагмы. При этом вводиться поправка на коэффициент гидравлического сопротивления по методу, изложенному в статье.
Ключевые слова: система охлаждения, газовая турбина, гидравлическое сопротивление, расход воздуха.
Посилання
McGreehan, W. F. (1989), "Flow Characteristics of Long Orifices With Rotation andCornerRadiusing",Modernmachinebuilding,Series A, No. 4, pp. 141–146.
Idelchik, I. E. (1992), Reference book on hydraulic resistance, Mechanical engineering, Moscow, Russia.
Tarasov, A. I., Lytvynenko O. A. and Myhaylova I. A. (2017), "Flow characteristics of orifices used in gas turbinecoolingsystems", Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 10 pp. 52–58,ISSN 2078-774X, doi: 10.20998/2078-774X. 2017.10.07.
Shvec, Y. T. and Dyban, E. P. (1974), Air cooling of gas turbine parts, Scientific thought, Kiev, Ukraine.
Kopelev S. Z., Slitenko A. F. (1994), Constructions and calculation cooling systems GTD (Monograph), Kharkov, Ukraine.
Ivanov V. L., Leontiev A. I., Manushin E. A., Osipov M. I. (2004), Heat exchangers and cooling systems for gas turbineandcombined plants, MSTU them. N. E. Bauman, Moscow, 592 p.
Deich M. E. (1974), Technical Gas Dynamics, Energy, Moscow, 592 p.
Tarasov A. I., Dolgov A. I. (2006), THA (Thermal & Hydraulic Analysis) / Certificate of official registration ofcomputerprograms № 2007610141, 10 November 2006. Rospatent, federal institute of industrial property Pat. 2007610141.
Tarasov A. I. and Tran Cong Sang (2010), "Hydraulic Networks Modeling With Compressibility Heat Carrier", Bulletin ofNTU"KhPI". Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 3, pp. 92–101, ISSN 2078-774X.
