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:
Назначение основных конструктивных элементов
Корпус служит для охлаждения и крепления паспортной таблички, изготовляется из любого материала;
Сердечник статора из отдельных листов электротехнической стали. Он является частью магнитной системы;
Сердечник ротора состоит из отдельных ...
Авиация в начале 30 -х годов
В 20-х, и даже в начале 30-х годов авиация СССР имела парк самолетов, в основном зарубежного производства. Только появлялись самолеты Туполева - АНТ-2, АНТ-9 и его последующие модификации, ставший впоследствии легендарным У-2. Самолеты, с ...
Назначение заводской сортировочной станции
Заводская сортировочная станция является важным звеном в работе любого транспортного предприятия. Маршруты, прибывающие с внешней сети железных дорог общего пользования, на заводской сортировочной станции расформировываются по предприятия ...