Особливості розрахунку систем охолодження газових турбін
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2023.01.05Анотація
Системи охолодження газових турбін мають розгалужені мережи різноманітних каналів, гідравлічні та теплообмінні можливості яких визначають необхідну витрату повітря для охолодження деталей турбін і, таким чином, безпосередньо впливають на економічність ГТУ. Елементами систем охолодження, зокрема, є дроселі, діафрагми, ущільнення, отвори, які є регулюючими органами, або елементами, які піддержують тиск в системі. У каналах такого типу, як правило, має місто значне падіння тиску і тому при розрахунках потрібно дуже прискіпливо враховувати зміну щільності повітря уздовж каналу. Тому тут наведено розроблений авторами метод визначення гідравлічного опору в отворах, який дуже добре збігається з експериментальними даними. Показано, як слід враховувати стисливість повітря на коефіцієнт гідравлічного опору каналів охолодження, що дозволяє застосовувати численні експериментальні залежності для коефіцієнтів гідравлічного опору нестисливих рідин. Запропоновано метод розрахунку гідравлічних опорів отворів шляхом дефрагментації їхнього загального гідравлічного опору на окремі компоненти. Створено узагальнену залежність для гідравлічного опору розвантажувальних отворів у дисках, у монтажних зазорах між хвостовиками лопаток та дисками з урахуванням поперечних потоків повітря.
Посилання
Shvec, Y. T. and Dyban, E. P. (1974), Vozdushnoe ohla-zhdenie detalej GT [Air cooling of gas turbine parts, Scien-tific thought], Kiev, Ukraine.
Idelchik, I. E. (1992), Spravochnik po gidravlicheskim soprotivlenijam [Reference book on hydraulic resistance, Mechanical engineering].
Tarasov, A. I., Lytvynenko, O. A. and Myhaylova, I. A. (2017), “Metering Characteristics of the Openings Used for the Cooling Systems of Gas Turbines”, Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 10(1232), pp. 52–58, ISSN 2078-774X, https://doi.org/10.20998/2078-774X.2017.10.07.
Sultanian, Bijay K. (2018), Gas turbines: internal flow systems modeling, Cambridge University Press, New York, ISBN 978-1-107-17009-4 (Hardback).
Gritsch M., Schulz A., Wittig S. (2001), “Effect of Cross Flows on the Discharge Coefficient of Film Cooling Holes With Varying Angles of Inclination and Orientation”, Journal of Turbomachinery, vol. 123, is. 4, pp. 781–787, https://doi.org/10.1115/1.1397306.
Rowbury D. A., Oldfield M. L. G., Lock G. D. (2001),
“A Method for Correlating the Influence of External Crossflow on the Discharge Coefficients of Film Cooling Holes”, Journal of Turbomachinery, vol. 123, is. 2, pp. 258–265, https://doi.org/10.1115/1.1354137.
McGreehan, W. F. (1989), “Rashodnye harakteristiki utol-shhennyh diafragm so skruglennoj vhodnoj kromkoj pri zakrutke potoka [Flow Characteristics of Long Orifices With Rotation and Corner Radiusing]”, Modern machine building, Series A, No. 4, pp. 141–146.
Tarasov A. I. and Tran Cong Sang (2010), “Hydraulic Networks Modeling With Compressibility Heat Carrier”, Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineer-ing processes and equipment, no. 3, pp. 92–101, ISSN 2078-774X.
