Охлаждение рабочей лопатки первой ступени турбины ТРДД

Важнейшими параметрами для проектирования охлаждаемой лопатки являются “греющая” температура ТГР и “охлаждающая” температура воздуха на входе в лопатку ТОХЛ.

В качестве греющей температуры выбираем температуру торможения потока в относительном движении с учетом радиальной неравномерности потока. Определим ее по формуле:

где:

– температура торможения потока в относительном движении;

– температура торможения потока за компрессором;

– коэффициент неравномерности потока (для среднего сечения =0,05).

Для данной лопатки выбираем конвективное охлаждение. Представим сечение лопатки с конвективным охлаждением на рисунке 2.2.

Охлаждающую температуру понимаем как температуру торможения воздуха с учетом спутной закрутки, центробежной силы и конвективного теплообмена. Находим охлаждающую температуру по формуле:

где:

– нагрев воздуха центробежными силами;

– поправки на спутную закрутку;

– конвективный подогрев воздуха.

где:

– окружная скорость на радиусе подвода воздуха;

– длина канала охлаждения;

– радиус подвода охлаждающего воздуха.

Исходя из ресурса двигателя выбираем температуру лопатки:

Рассчитываем нужную глубину охлаждения:

По графику (рисунок 2.1) определяем расход охлаждающего воздуха (1,9%).

Рисунок 2.1 – эффективность различных способов охлаждения лопаток: 1 – конвективное; 2 – конвективно-заградительное; 3 – пористое охлаждение

Рисунок 2.2 – Схема конвективного охлаждения лопатки

• Создание сетки конечных элементов
• Расчет граничных условий теплообмена
• Расчет коэффициетов внутреннего теплообмена
• Расчет температурного поля охлаждаемой лопатки
• Расчет термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки
• Результаты проектирования

Популярные материалы:

Определение ординат для разбивки переводной кривой стрелочного перевода
Начало координат для разбивки переводной кривой расположено на рабочей грани рамного рельса против корня остряка, точка (рис. 3.2). Координаты точек в конце переводной кривой определяются по формулам: где - начальное значение орди ...

Применение стеклопластиков в вагоностроении
Известны попытки создания стеклопластиковых котлов железнодорожных цистерн. Так, в США в 1963 году были сданы в эксплуатацию цистерны облегченного типа ХР-1, емкостью 85 м3, массой тары 23,6 т, с котлами из стеклопластика на основе эпокси ...

Правила перевозки угля водным транспортом
Каменный уголь перевозится в самоходных и несамоходных палубных и беспалубных судах навалом с соблюдением следующих условий: а) на судах (складах) должны быть измерительные приборы для определения температуры угля (щупы, термометры и тру ...