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.
