Вплив блокування отворів видуву охолоджувача на ефективність плівкового охолодження
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-774X.2023.04.06Анотація
Робота присвячена комп'ютерному моделюванню плівкового охолодження пласкої пластини з подачею вторинного потоку в ряд похилих отворів при їх частковому блокуванні. Розрахунки виконані в комерційному програмному комплексі ANSYS CFX 2019 R2 при зміні параметру вдуву від 0,5 до 1,5, що були підібрані відповідно до реальних умов, з використанням SST-моделі турбулентності. При збільшенні параметру блокування від 0,5 до 1,5 ефективність плівкового охолодження знижується на 3,1 %, 6,7 %, 10,6 % відповідно, у порівняні з традиційною схемою без блокування. Зі збільшенням параметру вдуву зберігається значна нерівномірність ефективності плівкового охолодження по всій довжині пластини, з яскраво вираженими максимумами по осі отворів видуву охолоджувача та мінімуми в області між отворами. З іншого боку зберігається явно виражена симетричність на кожній конфігурації пластини. Як показав аналіз розподілу локальної ефективності плівкового охолодження по площині пластині для кожної конфігурації блокування, ефективність плівкового охолодження рівномірно знижуєтьcя зі збільшенням параметру вдуву.
Посилання
Kravchenko I. F., Shkabura V. A., Elanskij A. V. (2013), “Issledovanie variantov vozduxo-vozdushnogo teploo-bmennika dlya oxlazhdeniya turbiny gazoturbinnogo dvigatelya [The Variants of Air-To-Air Heat Exchanger for Cooling of Gas Turbine Engine Investigation]”, Aerospace Technic and Technology, no. 4, pp. 78–82, ISSN 1727-7337.
Chen, X. Wang, Y. Long, Y. Weng, S. (2021), “Effect of Partial Blockage on Flow and Heat Transfer of Film Cool-ing with Cylindrical and Fan-Shaped Holes”, International Journal of Thermal Sciences, vol. 164, no. paper 106866, https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2021.106866.
Khalatov A. A., Borisov I. I., Dashevsky Yu. Ya., Reznik S. B. (2016), Teploobmen i gidrodinamika v polyax cen-trobezhnyx massovyx sil : monogr. : T. 10: Perspektivnye sxemy plenochnogo oxlazhdeniya [Heat transfer and hy-drodynamics in the fields of centrifugal mass forces : monograph : Vol. 10: Prospective film cooling schemes], NTUU “KPI”, Kiev, Ukraine, 238 p, ISBN 978-966-622-785-3.
Volchkov E. P. (1983), Wall gas curtains, Science – Sibe-rian Branch, Novosibirsk, 240 p.
Harrison K. L., Bogard D. G. (2008), “Comparison of RANS turbulence models for prediction of film cooling performance”, ASME Conference Publications and Pro-ceedings. Turbo Expo: Power for land, Sea, and Air, June 9–13, 2008, Berlin, Germany, pp. 1187–1196, https://doi.org/10.1115/GT2008-51423.
