автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Гидродинамическое сопротивление придисковых камер паровых и газовых турбин
Автореферат диссертации по теме "Гидродинамическое сопротивление придисковых камер паровых и газовых турбин"
Харьковский политехнический иногитут
рг з Ш
- и к"».'--^
На правах рукописи
Айман Аль-Хабба»
УДК 621.165
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРИДИСКОВЫХ КАМЕР ПАРОВЫХ И ГАЗОВЫХ ТУРВ1Н
05.СЛ.12 - Турбомеиишга и турбоустановки
Автореферат диссертации на ооиокалие ученой степени кандидата технических наук
Харьков - 1993
Работа выполнена на кафедре турбиностроения Харьковского политехнического института
Научный руководитель - Доктор технических наук,
профессор Капинос В.М. Официальные оппоненты: - Доктор технических наук,
профессор Филипьев О.В. - кандидат, технических наук; доцеНт Бурлака В.В. Ведущее предприятие - Производственное объединение атомного
турбостроения "Харьковский турбинный завод" им.С.М.Кирова
Защита состоится " " . МЛ/1 Та 1993 г в чао,
на заседании специализированного совета Д 068.39.01 при Харьковском политехническом институте (31СЛ02, Харьков< ГСП, ул.ФруНзе,
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.
21),
Автореферат
Ученмй секретарь специализированного совета
Зайченко Е.Т;
Общая характеристика работы
Актуальность тени; Изучение гидродинамики потока в придис-ковоп полости необходимо в связи с решеилем задачи рационального распределения охлаждающего воздуха по каналам системы охлаждения высокотемпературных газовых турбин. Для полостей вблизи вращающегося диска с осесимметричным радиальным диффузорны'м течением имеется ограниченные сведения по их гидродинамике, что затрудняет отыскание оптимальных параметров системы охлаждения.
В паровых турбинах знание поля давления в пр.:дисковых полостях необходимо для определения расхода пара через разгрузочные ' отверстия и открытые осевые зазоры в прикорневой области рабочих
лопаток. Данные: о распределении давления по радиуоу придисковой полости требуется также для определения осевого усилия, воспринимаемого упорным подшипником. Важйой гидродинамической^характеристикой течения около вращающегося диска, является коэффициент момента сопротивления, используемый при определении потерь на трение в расчетах КПД проточной части турбины^ Известные данные по коэффициентам момента сопротивления относятся преимущественно к условиям безрасходного течения при вращении диска в замкнутом объеме.
В отечественной и зарубежной литература отсутствуют в настоящее в.ремя сколь-нибудь сЛйтематические расчетные или экспериментальные данные 0 гидродинамических характеристиках расходного те-'чения в полости около вращающегося Диска, что и определяет постановку рассматриваемой научной задачи, ее актуальность.
Цель работы? Провести анализ гидродинамики потока в придис-ко.лых полостях роторов газовых и паровых турбин и на основа численного и физического 'эксперимента получить расчетные зависимости для определения гидродинамических характеристик исследуемого канала, учитываидих геометрии полости, расход охлаждающей или рабочей среды и угловуп частоту вращения. ■
Научная новизна:
- сформулированы математические модели для ламинарного и турбулентного течения в радиальном осесиммеТричном диффузоре;
- проведен числек..ый эксперимент с определением нояя давления и коэффициента момента сопротивления при течении от, центра, к периферии мееду вращающимся дис-ом й корпусом и между'двумя вращавшимися дисками; .
- на основе планирования численного, зксп оимёнта по матрице центрально-композициоцного плана получены аппроксимации для чисёя Эйлера и ковффициента момента сопротивления в виде полной квадратичной формы при различных Начальных закрутках потока! (использовалась также неполная квадратичная форма с двухкратным преобразованием факторного пространства);
-выполнен большой объем экспериментальных исследований» в которых варьировались ширина зазор-, между диском и корпуоом, ширина зазора между гребнем периферийного уплотнения и диском, частота вращсчия диска.(число Рейнойьдса) и расход среды (кинематический фактор)»
- на основании экспериментальных данных Получен ряд критериальных уравнения, раздельно описывающих гидродинамическое, сопротивление при повороте потока: на входе в радиальный диффузор, . сопротивление собственно радиального диффузора и сопротивление
осевого периферийного уплотнения на выходе из придисковой камеры} для каждого из трех участков канала! получены критериальный уравнения при двух режимах- течения.'
Практическая ценность работы определяется:
- повышением экономичности; газовой турбины путе Я оптимизации открытой оиотемы охлаждения дисковых роторОв* обеспечивающей никимизацив сброса охлаждавшего воздуха в проточную Часть;
- повышением надежности работы паровых и газовых турбин за счет уточнения величины осевого давления» воспринимаемого упорный
подшипником;
- уточнением гидродинамики потока в. придиоковых камерах при подооое (отсоое) среды совместно с расходом ее через диафрагменное дабиринтовоа уплотнение и разгрузочные отверстия; от правильного определения .баланса расходов зависит и степень реактивности в корневой части рабочих лопаток и величина осевого усилия;
- уточнением расчету потерь на трение при расходном течении через придисковую камеру;
Реализация результатов работы. Диссертационная работа была
*
связана, с выполнением, конкурсной научно-техничеокой программы Ми- . нистеротва образования Украины и хоздоговора о Хар'ковским турбинным заводом,
Аппробация работы. Основные-разделы работы доложены
- нат межреспубликанской научно-технической; конференции в 1991. г. г.Зииев, * ' ,
- на межреспубликанской научно-технической конференции по газовым турбинам в 1992 Г., г.Минск.
Публикации Основные результаты диссертационной работы опубликованы а 3 статьях.
Об-ьем и структура работы Диосертационная работа состоит из введения, 5 глав и основных выводов, бодергеит 164 стр текста, в том числа 63 рисунка, и 3 таблицы, Спиоок попользованных источников включает 62 наименования.
Содержание работы
Во введении обосиовываетая актуальность рассматриваемой научно-технической задачи.
Первая глава посвящена обзору литературных источников по теме работы, а также постановка задачи доследования,
РасомотреНо современное ооотоянио численного определения гидродинамического сопротивления каналов на основе полных уравнений
Навье-Сгокоа и параболизованых дифференциальных уравнений движения. Сделан анализ исследований по изучение гидродинамики при— дисковых полостей с радиальным течением Охладителя при ламинарном и турбулентном рехлмах течения. Отмечено, что модель турбулентности длины пути смешения является достаточно точной для описания турбулентного течения в рад1 льном диффузоре около вращавшегося диска.
Проведен анализ результатов экспериментальных исследований ламинарного и турбулентного течеийй в придйсковых полостях о радиальным течением среды.
В выводах по первой главе отмечается, что опубликованные данные, относящиеся к теме исследования, имбот частный характер, фрагментарны, не содержат обобщавших раочетных зависимостей.
Во второй глава изложены результаты численного исследования гидродинамики придисковых полостей с радиальным течением среды при ламинарном и турбулентном режимах течения. Использованная сио-
.. N ...
тема параболиэованных дифференциальных уравнении движёнйя И сплошности, описывавшая осесииметричное Турбулентное течение в безразмерных переменных имеет вид:
V1.. Эй ■ iД., 9и и"* ■ \ |/ 9 м Эи m Vй эГ • ш
(2)
ov 02 . -ъ ■ oi о г. J.U.+ .и.. f 3w. в 0 ' • " (з) '
Эг + г U и'
где и , V , w - соответственно радиальная, окружная й осевая составляющие скорости} Eus P'p^-^TjK^^jRv\ - ради-.
ус, на котором в йазор подводится срела со скороотьв U0 (чертой сверху обозначены размерные величины). В уравнениях движения (I) и (2) . .
где I - длина пути смешения, равная
При ламинарном режиме течения N * , Ь - 0.
Система уравнений (I) ... (3) решалась численно марлевым методом. Дифференциальные уравнения аппроксимировались на шеститочечном шаблоне по неявной схеме с использованием 'лавасщего веса
в коцечноразноотном представлении Производных и и ос-
0 с 0 5
реднением их для двух смежных шагов в радиальном направлении. Такая аппроксимация обеспечивала устойчивость счета по прогонке за счет.. диагонального преобладания а матрице коэффициентов системы алгебраических уравнений. Были внёоенц также иаменен'/я в алгоритм расчета поперечной составляющей-скорости V/ из уравнения оплошности.по сравнению о общепринятым. Скорость V/ вычислялась по двум различнам аппроксимациям уравнения оплошности с последующим усреднением.
Численным решением сиотемы дифференциальных уравнений получены профили всех компонент скорости при ламинарном и турбулентной течениях. Пробили.скорости при турбулентном течении получены оо огущением сетки у стенок. Использовалось преобразование Робер-тса в форме, обеспечивающей симметричное измельчение сетки у стенок канала.
Для Определения поля давления - чисел Ец и коэффициента момента сопротивления Сц при ламинарном режиме течения численный эксперимент был спланирован по матрице центраньно-композиционно-. го плана, яключаваего четыре фактора; числа Ре^нольдса Яе0 , кинематический фактор Ку , относительную ширину камеры Б и от-
0.5
ОО
г.п /дтП
(5)
носительный ради/о 1 . Величины Ей и См при течении между двуйя дисками и См при течении между диском и корпусом аппроксимированы зависимостями в виде полной квадратичной формы. Для описания изменения £ц при течении между диском и корпусом использовалась неполная квадратичная форма о двухкратным преобразованием фактор- .
ного пространства} >
г _ 4/Н • Щ 0,67 4/н 4/ц т
Ец-[а0<-а,Ке. ^агКу + а.ъ + а^е0 + а6Ие0 г +
Ш 06? -Ш 1,02 ' -2.М 064' («/2 06^1 г/ 1 \
* сцК„ г * а3к" ^' ♦ а^' э4
Значения Ей. и См определены в следующих интервалах изменения независимых переменных: Яео= 5.1Ср ... 2,5.К-ц-•= 0,3 ...
3,0, 4" = ••• °'25» тГ " 1»° 2'0, Анапиз результатов
"о Не-
численного эксперимента показал, что при ламинарном течении коэффициент момента сопротивления в основном определяется числом Яео , влияние расхода проявляется слабо. Изменение давления в радиальном направлении при течении между диском и корпусом Незначительно. , Объясняется это по-видимому тем, что эффекты повышения давления за счет диффузорносги канала и закрутки потока компенсируются потерями на разгон потока и трение.
В третьей главе . приведено описание экспериментальной установки и методики проведения эксперимента.-Модельный участок установки состоит из консольно укрепленного на валу диска и корпуса о периферийным осевым усиковым уплотнением. Корпус может перемещаться в осевом направлении при. помощи установочных винтов, что-позволяет изменять ширину зазора между диском и корпусом. Регулируется также зазор между дйоком ■• усиковым уплотнением перемещением в осевом направлении обечайки уплотнения. Воздух подается в : зазор-между диском и корпусом по кольцевому осевому каналу, снабженному четырьмя радиальными ребрами. В.корпуое предусмотрено три типа отверстий: для-измерения статического давления, для Изме-
рения поля скоростей в зазоре при помощи четырехканального зонда, для уотановки проволочных овинцо5ах индикаторов. Отверстия расположены на пяти радиуовх 140, Г75, 210, 245 и 280 мм. Измерялось давление также в осевом канале перед входом потока в радиальный диффузор. Вращение диска осуществлялось мотором постоянного тока, управляемого при помощи унифицированного реверсивного однофазного электропривода серии ЭПУ 2-2 d обратной связьв для поддержания заданной частоты вращения, Чиоло оборотов вала измерялось при помощи цифрового тахометра УАТ-3 с. датчиком и тахогенератором типа ЭТ-4. Статическое давление в ооевом канале и радиальномдиффузо-ре измерялось при помощи спиртового наклонного манилетра.
Ширина зазора между диском и корпусом 5 принималась равной 5, 10, 15, 20, 30 и 40 мм при трех значениях зазора 5q= 3, 5 и 8 мм между диском и гребнем ооевого уплотнения. Для каждого из 18 сочетаний зазоров $ и проводилось от 16 до 28 опытов при различных значениях Rü0 и К^ , Чиола Rsq изменялись в пределах .3,5.10'* ... 2.I05 (Ra-i^p в пределах 3,Ю5 ... 1,8 . Ю6), К^-в пределах 0,25 ... 2,0. Опыты планировались по частично насыщенному классическому плану. Это позволило выделить влияние каждого независимого переменного на функцию отклика - чиоло Эйлера при различных уровнях других аргументов, а также установить эффекты в8аимодейс1вия варьируемых факторов, В отдельных опытах измерялось распределение, радиальной и окружной составляющих окорооти при помощи четырехканального зонда. Приведен также детальный анализ погрешностей намерений.
В четвертой главе изложены результаты экспериментального исследования -поля давления При течении среды между вращавшимся диском и корпусом.
Раздельно рассмотрены три участка- канала, отличающихся закономерностями течения. Это участок входа потока, в придисковую • полость о поворотом потока из осевого кольцевого канала в ди^у-
зорный радиальный канал ; второй участок - радиальный диффузор, (собственно придисковая полость); третий участок это область периферийного усикового уплотнения придисковой полости. Соответственно суммарное гидродинамическое сопротивление кана.,а определяется в виде трех слагаемых: гидродинамического сопротивления поворота потока на входе в придисковую полость дР^ , сопротивления трения и повышения давления за счет диффузорного оффектш при течении охладителя между дйоком й корпусом ДР , и гидродинамического сопротивления на выходе из придисковой полости ДР^ .
дР« ДР^- ДР + Ар£ • (6)
Типичное распределение давления по длине канала от сечения Перед поворотом потока пр1 входе в радйальный диффузор до сечения перед одноусиковым уплотнением представлено ..а рис. I. Опыты показали, что в интервале Ие,, = . 10^... 1,7 . 1с£ (Не = 3 . Ю5 ... 1,5 . 10®) .и . '<^<0,8 гидродинамическое сопротивление канала-, не зависит от числа Яе,, ( рис. 2,3,^)« В области автомодельной по отношении к числу Яе,, главное влияние на^ гидродинамическое, сопротивление оказывает кинематический фактор К-у (расход). НА рис.5 показана зависимость Ей = [(к^о параметром ( 8^ - ширина осе-
• О \
вого кольцевого канала). Зависимость числа. Еи^,» характеризующего потерю давления при повороте ' •угока,, 'от К-^ квадрашчная. В функции -к- число ЕцЛизменяется немонотонно. При малых значениях 7 5|
, когда поток за поворотом ускоряется в связи о уменьшением сечения канала, область отрывного течения невелика и соответственно небольшим будет гидравлическое сопротивление. По мере увеличения ширины канала за поворотом уменьшается иоджатие потока, зона, отрыва возрастает, что ведет к росту сопротивления. Однако, начиная с некоторого значения -4- (в рассматриваемом случае при
С, Ч
-5-? О,©) усиливается влияние диффузорности канала и восйтбновле-
- и -
И-.^анение. давлений по радиусу придиоковой полооти
Па100
со
80
?
40
1 1 1 1
1 1 1 /
\ \ \ /
\ \ N /
50 = 8 им; 5 = 20 мм; Кг = 0,82; Яе0 - 3,59 . Ю" Рио. Г
Зависимость числа Эйпора при повороте потока от числа Рейнольде а
ОР
-о,г
; ьЗ -V
^ -0,8
' "1.2
0
2
О
Л
'4
О
' 4,5 4,7 4,Э 5,1 5,3
I - К« = 1,17; 2 - Кт « 0,82; 3 - = 0,59;
И - к1= 0,41; 4- « 0,92; = 0,092
Рио. 2.
Зависимость числа Эйлера на выходе из полости от числа Рейнольдса'при различных значениях относительного зазора при «тк= 0,0925
О
-Ч*
У
э ш
«3*1,1
в
5
О
из •
2
о
4 4
5,6 ■ 5/ ьр •
•• Vе«—
Д- II- 0,0165; 2 - 0,033: 3 - 0,0495 4 - 0,066; 5 - 0.1; 6 - 0,1322; !>„= 3
. Рис. 3
Зависимость чист Эйлера от числа Ре„ при различных К^. к 1=
0,0 -о*
& -V
сг
Ъ :
и! _
-з-ЧР
I
: -V
-V.
1 Т-
о
I
■ -
з ^ я
*
■ О <
* 4 и
■ а ...¿п.
5 ,
6 . 0
ГО I
4,4 4,6 4,8 ' 3,0 5,2 5>4|
__¿^е+орт !
1-1,76; 2 - 1,2*. 3 - 0,82; 4 - 0,59; 5 - 0,41; ' - 0,29; = 20 мм;^ = 3 мм; о -г = 2,76; х -'2.-2,07.
Рно* 4
нив давления начинает превалировать над роотом потерь давления' от трения и отр!ва. В итоге проиоходит некоторое уменьшение чио-ла Ецгу ' • '
Для определения^ Еиц,получено два критериальных уравнения
(при < 0,65 и 4'> 0,65) вида Еип~ |(Кт,Д -I5-) . Влияние
ё ' э« 5«'
параметра -2г. на Еил невелико. При изменении 5 от 3 мм до
г °
О мм (при -|-<0,б5) число Еи.^ увеличивается только на 8 %.
Найдена также зависимость Еи^= |(Кб0,Кт,-|-,.) для облаоти больших значений (Зео и Ку , 1
Для диффузорного радиального канала, в области автомодельной по отношение к числу Яё0 получена зависимость чиола Эйлера от кинематического фактора (рис. б), относительной ширины зазора между . диском и корпусом, относительной ширины зазора между гребнем _уп-
лотнения и диском и относительного радиуса: Ец'гПС.-!^,-!?-
I \ ъе >
Кроме того, найдено критериальное уравнение в области, где наблюда-етая отклонение от квадратичного закона изменения Ей в функции К-у. (пунктирные линии на рис. б), где, по-видимому, проиоходит изменение режима течения.
Гидродинамическое сопротивление периферийного усикового уплотнения описывается критериальными; уравнениями вида \ (^тгй 1 .5 , полученными, для облаоти квадратичной зависи-
* * V * , -
мости си^ от (оплошные линии на рис. 7) и области, где наблюдается отклонение от этого закона; (пунктирные линии на рис. 7). Среди слагаемых суммарного гидродинамического сопротивления канала потеря давления на периферийном уплотнении придисковой полости наиболгаая.
Пятая глава посвящена сравнению расчетных и опытных данных. Результаты численного эксперимента," описанного во 2-ой главе, сравнивались с опытными данными, полученными для полости, не имеющей периферийного уплотнения. Сравнение полей давления пр! ламинарном и турбулентном режимах течения дали вполне удовлетворительнее ре-
Зависимость числа Эйлерш от кинематического фактора: при повороте потока в родиагьнои диффузоре на выходе из канала
аультьгн! отклонение числа: • Ец = ^(ъ) диффузорного канала' Но сравнёнив ■ со средним арифметическим значением Ец в интервале L'< 2 составляет от 5 до 9 %. Результата расчета поля давления при течений между 2-мя врадЬвщимиея дисками сравнивались, о опытными Данными Пвтё'ра, Кроутоера и.Райба. Здебь получено практически по лноё совпадение.
Обработка опытов БеЙлй и Оуэнй в критериях подобия, принятых В настоящей работе) позволила получить квадратичную зависимость ЦÊu s |Ce^Kv) , что совпадает с результатами t-чтбра.
Поскольку опытные данные о коэффициенте момента сопротивления при ламинарном рвйходнсм теченйи между диском и корпусом отоутотву-вт, сравнение расчетных величин LM проведено о результатами опытов Дейли и Ниса, полученными для безрасходного течения. Чтобы получить сравнимые.данныеj результаты расчетов при 5-7 значениях кйнематичйского фактора в интервале 0*3 ... 3,0 экстраполировались на Нулевув его величину, отвечающую безрасходному течению. Получаемые таким-образом значения С^.сравнивались о эмпирическими данными Дейли и Ниса, В большинстве случаев для Re0= 5 . 1С?...2 .ю'4 И S - 0,051 ... 0,23 расхождение между опытными и расчетными данными не превышает (3 ... 6)
0 заключение приведено сравнение полученных в работе опытных данН::х по гидродинамическому сопротивлению неуплотненных на периферии прйдисковых полостей с расчетами по методике,, рекомендуемой ''Руководящими указаниями'' ЦКТИ. Эта-методика, основана на интегрировании упрощенного дифференциального уравнения движения (в проекции на радиальное направление) при целом ряде допущений. Сравнение проведено при 9 = (5 ... 15) мм, Reo».3 . io'4 ... Ю5,
= 0,6 ... 1,2, Ъ = I .... 2. При S = 15 MM,Rec- 3-. ю'1 ... 4,2. . ro\ = 0,6 ... 0,8 и Ъ =.2 погрешность расчетного метода составляет (30 ... 100) %. Если принять во внимание потери давления при повороте потока и на выходе из уплотненной прндиоко-
", '■"/• ■ •':'•' - 16 - ' : .■.-■■■■'•'
воя полооти, что не учитывается "Руководящими указаниями", то в
«том случае расхождение между расчетными ц опытными данными ' , возрастает в еде большей мере, .
' ■ вывода- ■ '
Проведенное комплексное раочетнр? и экспериментальное, ир- . оледование позволяет сделать следующие основные выводы;
1, Получено чиоленное решение задачи,ламинарного течения сре--ды между вращающимся диском и корпуоом на .основе частично парабо-яиэованной системы дифференциальных уравнений движения. Численный вксперимент планировался "о матрице центрально-композиционного
• плана для четырех факторов. Результаты расчета коэффициентов момента сопротивления описаны в виде полной квадратичной формы, Для представления зависимости чиола Эйлера от безразмерных аргу -, ментов использовалась неполная квадратичная форма о двухкратным преобразованием факторного пространства, Полная и неполная квадратичные формы, представлены в виде критериальных уравнений, устанавливающих зависимость числа Эйлера (коэффициента напора) и коэффициента момента сопротивления от числа Рейнольдса, кинематического фактора, относительной ширины придисковой полооти и относительного радиуса.
Численные расчеты поля давления и коэффициента момента сопротивления подтверждены экспериментальными данными. Для коэффициента. момента сопротивления получеко удовлетворительное совпадение
• расчета с опытами Дейли и Ниса.
2. Найдено численное решение задачи ламинарного течения между двумя вращающимися дисками. Частичнс»параболиз0ваиная система дифференциальных уравнений, как и в случае течения между диском и корпусом, аппроксимировалась по неявной охеме на шеститочечном шаблоне. Для повышения устойчивости вычислений первая и втЬ-
. рая призводныо по координате, нормальной, к направлении течения* осреднйлись на двух смежных продольных координатах; кроме этого», первый производные определялись о плавающим весом.
Численный эксперимент проводился согласно матрица центрально-композиционного плана. РезуАьтаты эксперимента представлены критериальными уравнениями в виде полных квадратичных форм, устанавливавших зависимость числа Эййера и коэффициента момента сопротивления от четырех безразмерных ар^ментов; » » и . Получено хорошее совпадение результатов определения поля давления . в приди с ков ой полосы с опытными данными Патера^ Краутсера и Райоа. При больяих эззора^с между, двумя вращающимися дисками ($>0,2)" на оснований аналогии РейСольдоа определены средние коэффициенты теплоотдачи, согласующиеся о- известными опытными данными ХПЛ.
3. На основе модернизированной модели длины Пути смешения», г заработанной в ХПЙ,, предложена Математическая модель ?урбулент-ного течения между диском И корпусом. Проведёны расчета поля давлений в прйдирковой полости на неравномерной координатной сетке ос оГувениёй ее у поверхномей диска: и корпуса» Получено удовлет-вори*йльное соответствие расчётного и опытного распределения давления по рвдиуоу полоотй.
. *». Дйя. экспериментального исследования гадравличеокого сопротивления придиоковой полости при течении ореды между вращающимся диском и корпусом создана экспериментальная установка о односторонне обдуваемым консольным диоком, расположенным в корпуое о периферийным уплотнением» В опытах измерялись: чиодо оборотов, рао-ход воздуха» ширина зазора между диском и корпусом, ширина! зазора между гребнем периферийного уплотнения и диском,
5. Получены экспериментальные данные о гидравлическом сопротивлении придиоковой камеры при расходном течении между вращающимся диском и корпусом. Опыты проведены при шести значениях зазора между диском л корпусом и.трех значениях зазора между гребнем
периферийного уплотнения камера и диском. Все 18 вариантов геометрии придисковой :полооти исследованы при четырех значениях числа Рейнольдса и 4-7 значениях кинематического фактора (относительного раохода), В опытах раздельно измерялись • гидравличеокаа сопротивление поворота потока из осевого канала $ радиальный дифт фузор, сопротивление собственно радиального диффузора и сопротивление уоикового уплотнения на выходе из придисковой полости. Для трех составляющих гидродинамического сопротивления получаны критериальные, уравнения, аппроксимирующие опытные данные,'В области автомодельной по отношению к числу Рейнольдса. критериальные уравнения дают зависимость числа Эйлера ( коэффициента напора) от кинематического фактора, относительной ширины'-зазора■ между диском и корпусом,.относительной ширины зазора между гребнем периферийно-го.уплотнения и диском, а для радиального диффузори также зависимость от радиуса . Обнаружено немонотонное изменение гидравлического сопротивления повороту потока в зависимости от отношения ширины радиального диффузора, к ширине осевого канала. При больших', . числах Рейнольдса и кинематического фактора для' гидравлического сопротивления поворота потока получено критериальное уравнение^ учитывающее влияние, помимо кин.ематичеокого фактора и геометрических параметров, также и чиола Рейнольдса.
б. Проведено сравнение гидравлических сопротивлений радиального диффузора; определенных по опытным критериальным зависимостям и расчетом по методике, изложенной в "Руководящих указаниях" ЦКТИ. При ширине зазоре между диском и корпусом рав..цм 15. мм погрешность расчетного метода составляет от 30 до -ТОО %. Толи принять во внимание гидравлическое сопротивление поворота потока, и гидравлическое сопротивление на выходе из камеры, уплотненной на периферии, что не учитывается расчетной методикЬп "Руководящих указании", то в этом случае опытные и'ра'счетные'данные отличаются v еще большей мере.' .
-
Похожие работы
- Совершенствование утилизационных ПГУ за счет использования парового охлаждения газовых турбин
- Гидродинамические характеристики ущiльнутих придискових камер паровых и газовых турбин
- Исследование и разработка способов повышения эффективности работы мощных теплофикационных турбин
- Согласованная оптимизация параметров цикла ГТУ и ПГУ и параметров охлаждаемой проточной части газовой турбины
- Разработка, апробация и реализация методов повышения надежности и восстановления ресурса элементов проточной части паровых теплофикационных турбин
-
- Котлы, парогенераторы и камеры сгорания
- Тепловые двигатели
- Машины и аппараты, процессы холодильной и криогенной техники, систем кондиционирования и жизнеобеспечения
- Машины и агрегаты металлургического производства
- Технология и машины сварочного производства
- Вакуумная, компрессорная техника и пневмосистемы
- Машины и агрегаты нефтяной и газовой промышленности
- Машины и агрегаты нефтеперерабатывающих и химических производств
- Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности
- Турбомашины и комбинированные турбоустановки
- Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
- Плазменные энергетические и технологические установки