автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Исследование течения в компрессорных решетках, отличающихся формой средней линии лопаток

кандидата технических наук
Сороколетов, Михаил Юрьевич
город
Москва
год
1994
специальность ВАК РФ
05.04.12
Автореферат по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению на тему «Исследование течения в компрессорных решетках, отличающихся формой средней линии лопаток»

Автореферат диссертации по теме "Исследование течения в компрессорных решетках, отличающихся формой средней линии лопаток"

Московский ордена Лвнжна, ордена Октябрьской Револвщя ж ордена Трудового Красного Знамен« государственный технический университет имени Н.Э.Баумана

На правах рукописи

РГ6 од

СОРСКОЛЕТОВ Михаил Юрьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ В КОМПРЕССОРНЫХ РЕШЁТКАХ, ОТЛИЧАИЦИХСЯ ФОРМОЙ СРЕДНЕЙ ЛИНИИ ЛОПАТОК

05.04.12 - турбомашинн

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена в МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Научный руководитель -

Официальные оппоненты -

i

Ведущая организация -

доктор технических наук, профессор Бекнев B.C.

доктор технических наук, профессор Емин О.Н. кандидат технических наук. Бутов A.M.

НТО "Сатурн*.

Зашита диссертации состоится K^CvJ. Ю94г. в на

заседании специализированного совета К.053.15.05 "Тепловые машины и теоретические основы теплотехники" в 11ГТУ. им.Н.Э.Баумана по адресу: 10ТО05. 'Москва, Лефортовская набережная, д.1, корпус "Энергомаииноотроенив''.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им.Н.Э. Баумана.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просьба направлять по адресу: 107005, Цооква, 2-я Бауманская улица, д.5, МГТУ им.Н.Э.Баумана, учёному секретарю совета К.053.15.05.

Автореферат разослан "2'i." CWV^. 1994г.

Ученый секретарь .

специализированного совета J

к.т.н., доцент ___^^---'С. И. Ефимов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшими задачами. которые стоят перед

газотурбостроенивм, являются повышение эффективности и расширение Рдиалавона устойчивой работы компрессоров ГТУ, для чего необходимо совершенствовать их проточные части. Известно, что потери в концевых областях межлопаточного канала решёток современных высоконагруженных компрессоров, характеризующихся малым относительным удлинением лопаток, достигают половины от общего уровня потерь. Снизив эти потери, можно поднять эффективность всей установки.

На кафедре "Турбиностроение" МГТУ им. Н.Э. Баумана в' течение кногих лет проводятся работы по изучению структуры потока в компрессорных решётках и разработке нетрадиционных Форм профилей лопаток для репйток о улучшенными аэродинамическими показателями. Продолжение этих исследований направлено на совершенствование методов расчёта и проектирования ступеней осевых компрессоров и в итоге - на создание высокоэффективных турбомашин.

Цэлья работы является повчшение эффективности осевого

компрессора ГТУ, расширение диапазона его устойчивой работы путём совершенствования проточной части за счёт постановки в решётку профиля с нетрадиционной Б-образной Формой средней линии и разработка численного метода расчёта течения газа вблизи торцевой стенки межлопаточного канала.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи:

- сравнительное экспериментальное исследование двух прямых компрессорных решёток, одна из которых составлена из лопаток о традиционной параболической формой средней линии, а другая - о 2-образной, полученной путем отгиба 1/3 её части вблизи выходных кромок решётки в сторону отрицательной кривизны»

- детальное изучение структуры течения в межлопаточисм каши.е решёток в целом и особенно вблизи торцевой стенки, получение характеристик решёток в зависимости от расстояния до торцевой стенки, определение формы зоны отрыва в двугранном угле, образованном спинкой лопатки и торцем решётки, и оценка ее расположения, получение распределения потерь за решёткой!

- разработка корректного численного метода расчёта течения в пространственном пограничном слое «а торцевой стенке

шжлопаточного канала о испольэов&ниец полученных экспериментальных данных, а также расчёт коэффициентов торцевых потерь.

Научная новизна работы заключается в следующем: -

- на основании проведения сравнительных иопитаний двух прямых компрессорных решёток, отличающихся формой о ре дней линии профиля, показана целесообразность постановки в решётку профиля о s-o6pü3h.'.í формой средней линии)

- д гально исследована структура течения в межлопаточном канале ..оыпрессорных решёток, отличающихся формой средней линии профиля, особое внимание уделено концевым областям решёток)

- обобщены данные, о распределении потерь в решётках в целом и в зависимости от расстояния до торцевой стенки в области концевых сечений лопаток)

- на основе экспериментальных донных создан чиоленный метод расчёта течения несжимаемого rasa в турбулентном пространственном пограничном слое на торцевой поверхности межлопаточного канала компрессорных решёток о расчётом коэффициентов концевых потерь.

Практическая ценность. Пэлученные экспериментальные данные

показывают возможность повышения эффективности компрессорной решётки путём изменения Формы средней линии профиля на s-образную. Подробные донные о структуре течения в межлопаточных каналах компрессорных решёток позволяют объяснить причины этого явления и создать наиболее достоверную модель для теоретических расчётов. Разработанный численный метод расчёта течения газа в пограничном слое на торце решётки может бьггь использован для инженерных раочётов при проектировавши осевых компреоооров.

Апробация работы. Основные положения диосертации

докладывались и обсуждались на Всесоюзной школе- семинаре молодых учёных С Конев, 1989 ), на Межвузовской конференции по газотурбинным установкам в МГТУ им.Н.Э.Баумана С 1991 ) и на научном семинаре кафедры "Турбиностроение" ЫГТУ им.Н.Э.Баумана ( 1993 ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатных работы.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения,

четырёх глав, выводов, списка литературы ( 142 наименования ) и приложгчия. Наложена на 212 страницах, включая 97 страниц

рисунков и тайлиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и представлены

основные положения, разработанные в диссертации.

Пэрвая глава содержит обзор современного состояния

экспериментальных и численных исследований течения газа в компрессорных решётках, а также постановку задачи.

Качественная картина течения в решётке осевого компрессора схематично представляется следующим образом: подковообразный вихрь во входном участке межлопаточного канала на торцевых стенках, основные канальные вихри - вторичные течения первого рода, угловой отрыв потока в двугранной угле, образованном спинкой лопатки и тощем решетки, отрыв потока на спинке лопатки. Вблизи входных кромок решётки,когда поток натекает на лопатку. Формируется входной вихрь. Обратное течение в отрывной облаоти сворачиваетоя в вихрь. Область отрыва отделона от основного течения . предельными линиями тока на поверхности торцевой стенки межлопаточного канала и поверхности разрежения лопатки. Вблизи выходного сечения решётки существуют вихри на торцевой поверхности мэлотопаточного канала и на спинке лопатки. Эти вихри находятся на некотором удалении от пинии пересечения поверхности разрешения лопатки и торцевой стенки межлопаточного канала. В ядрах этих вихрей происходит перенос жидкости по нормали от поверхностей. С точки зрения пространственной структуры течения в угловой области вблизи выходных кромок решётки Формируется кольцевой вихрь, соединяющий поверхности торцевой стенки и спинки лопатки.За решеткой отрыв существовать не может, поэтому область отрыва заканчивается непосредственно за выходными кромками лопаток.

Проведён обзор методов оптимизации течения пх,га 1 компрессорной решётке. Рассмотрены методы решения обратной задачи по гидродинамически целесообразному рапрэделенкю скорости на профиле, оптимизационная задача по минимизации потерь на трочие о использованием катода Ле-Фолля, метод откорректированной диФФузорности, методы управления течением газа в компрессорных решётках. Особое внимание удалено исследовательским райотом. направленным на поиск путей оптимизации пространственного течения

в решетках, среди которых важное масто аанинают работы кафедры "Турбиностроение" МГТУ им,Н.Э.Баумана по исследованию структуры потока и разработке нетрадиционных Форм профилей лопаток для решёток о улучшенными аэродинамическими характеристиками. Пэ казана принципиальная возможность повышения эффективности компрессорной решетки ва счёт уменьшения профильных потерь, интенсивности вторичных течений и обеспечения равноскоростного истечение иа решётки путём применения s-обрааной Формы средней ЛИН'"-! профиля.

Проведён анализ методов численного исследования пространственного турбулентного пограничного слоя на торцевой стенке межлопаточного канала. Показано, что для инженерных расчётов целеоообразнр использование метода решения системы уравнений пограничного слоя на торце решётки, проинтегрированных в направлении, параллельном фронту решётки. Уравнения движения в оистеме координат (*»у»*) (рис.1) имеют вид:

_Jhi 0U 6Т 6р л _

+ Pv57 = л"" л + 57 4 ~ Pu'v,> ' < 1 >

__iw ЛС в _ _

P"5i + Р"57 = + *7 4 V ~ pw'v'> ' < 2 5

Op

о = 57 ' 4 3 >

уравнение неразрывности:

¿U tfv

— + —- О , < 4 i Ля ву

где - окорооти в направлениях *>х и у соответственно,

р - плотнооть, т - касательное напряжение

и дефекты силы:

2*. А

-ой'*

W ДР 2х. л

ST" - - + я < -р«'- ♦ > . < в >

Of др 2-е. в _ _

=- ~ - -pu'W ♦ ^ J , < Й >

черта над параметром означает осреднение этого параметра по шагу р"шётки, то есть:

_ 1 "г

р = - ; р а® ,

Г!

55

i

ГДО я - Шйг'рвЕЭТКИ,

др = pâ- ps- перепад давления в направлении ~ попорок кзглопаточного канала,

ТЬ,.ХЬ2,- сроднив напряжения трения, действующие в

направлении касательной к профили лопатки (рис.1),

тъ„ ' - проекция среднего напрягиния трения (хь1,гьг) нп ось

р -текущий угол наклона поверхности профиля лопатки к оси

Уравнения выведены в прздпологянии, что профиль бесконечно тонкий и лопатка не закручена по высоте.

Рассмотрены полуэгэтиричоские гипотезы турбулентности для заикания систеш * уравнений пространственного турбулентного пограничного слоя. Продемонстрированы прелмуссства численных катодов интегрирования систеш уравнений пограничного слоя пзр-зд интегральными, дан обзор этих численных методов, выбора систомы координат и независимых переменных.

На основании приведённого обзора литературных источников поставлены задачи, решаемые в диссертационной работе.

Вторая глава посвящена описанию экспериментальной установки,

методике проведения экспериментов и обработки экспериментальных данных. Экспериментальные исследования прямых компрессорных ровоток, отличающихся формой средней линии лопаток, проводились на установке, предназначенной для исследования крупномасштабных компрессорных решёток, которая представляет собой конструкцию, выполненную из прозрачного оргстекла, что позволяет производить визуализацию потока.

Каддая из ре шток составлена из 5 лопаток с хордой 0.15 и. длиной 0.285 м, шагом 0,125 м С густота = i-2 ). Угс i установки профиля в ресетках составляет 65°. Исходным профилем является профиль А40 с относительной толщиной 10£.

Решётка Jil состоит из лопаток с традиционной формой средней линии - параболой, угол изгиба которой составляет 30°, конструктивные углы при входе и выходе равны 47е" и т/' соответственно.

Средняя линия профиля решетки №2 совпадает на расстоянии от

О до 2/3 хорды от входной кромки лопатки оо средней линией лопатки решетки №1, а на расстоянии от 2/3 до 1.0 хорды ( вблизи выходной части лопатки ) средней линией является окружность о радиусом кривизны противоположного знака по отношению к параболической части. При этой конструктивные углы при входе и выхода решётки №2 равны 47р и 63.3° соответственно (рис.1).

Исггания проводились при следующих условиях: толщина пограничного слоя на входе в решётку 20 • 10'* м, степень -урбулонтности набегающего потока Ти = 06£ . число к® = 3-10 .

ЧИСЛО м = 0.1 .

В результате проведения католического эксперимента, в ходе которого определялась ¡периодичность течения через решетку путём замера статических давлений до решетки и после неё, был выбран кежлопаточный канал, в котором исследовалось течение газа. Было установлено соответствие шжду задаваемым входньми направляющими пластинами и действительным углами точения, а также определены диапазоны изменения углов атаки, которые составляют для решетки с параболической форьгой сродней линии лопатки 1 < в.? , а

для ровотки с 5-образной формой средней линии '9аС> < 1 < в7°-

Во время экспериментов определялись потери и направление потока в среднем сечении канала по длине лопатки с помощью тринадцатипоясного ориентируемого насадка ( гребёнки ) о ориентируемым тринадцатым поясом, расположенным в ядре потока. Зсдоры величин перепадов давлений производились на водяном иалскотрическом ките. Также исследовалось распределение статического давления на поверхности лопаток и на торце решетки. Для этого лопатки исследуемого мэлшопаточкого канала были дренированы, приемники статического дазления располагались в 4х сечениях по длине лопатки от торцевой стенки решетки:

1 - 3-10"® м

2 - 7-Ю'9 м

3 - 11-10'" м

4 - 100-10'" м.

Статическое давление на торцевой стенке межлопаточного канала изменялось в пределах шага решетки через 5- 10 * м и в 12-ти сечениях от входной кромки в направлении, перпендикулярном Фронту решетки, через 15-10~*м (рис.1).

Для исследования пространственного пограничного слоя на торцев-. Л стенке межлопаточного канала производились • измерения

б

давления заторможенного потока на различных расстояниях от торцевой стенки межлопаточного канала, статического давления в соответствующих точках торцевой стенки, а также направления потока. Измерения давления заторможенного потока и направления течения газа осуществлялись при покоши трохточечного микронасадка, закреплённого в координатнике, позволяющем перемешать микронасадок в пределах толщины пограничного слоя на торце решётки с точностью до 0.01-10" м. Шток исследовался в &ги сечениях по толщине пограничного слоя, соответственно на расстояниях: ол-ю~эи, 1Л-ю"9м, 3.3ia~sM, 7Л-ю"а„, is io"9M и so-iQ-'a от торцовой стенки. Исследования проводились в Юти точках на средней линии кежлопаточного канала, в Юти точках на линии вблизи спинки лопатки С на расстоянии 12-10" и от нее ), а также в Юти точках на линии вблизи корыта профиля лопатки С на расстоянии 12-10 ам от неё ). Точки были расположены равномерно по ширине решётки через 15 -Юм в направлении» перпендикулярном фронту ропэтки (рис.1).

Визуализация течения производилась путём впрыска чернил в проточную часть вблизи поверхностям лопаток и торцевой стенки решетки через трубку Пито. Пэрэд проведением визуализации лопатки исследуемого шжлопаточного канала обклеивались писчей бумагой. Полученная картина течения фотографировалась.

Оценка погрешностей измерений оущэствлялась по известный иэтодан.

В третьей главе описаны результаты экспериментального

исследования двух прямых компрессорных решёток, отличающихся формой сродной линии лопаток. Приведены данные по сравнительным испытаниям решёток (рис.2,4). Откачено снизэние интегральных величин суммарных, профильных и концевых потерь, а также сдвиг диапазона углов атаки, близких к оптимальным, в положительную сторону в опытной :яш€'тке го сравнении с исходной. В числах это составляет '. осреднёнпые по площади по'.тэр^.нсгс сечения канала величины );

Исходная решетка

i = 0.012 , 1 = -0.0°, £_ = 0.0413 , Да = 22.3°

пр mi п ОПТ I

f5" min ~ 0041 ' lr °° ' 0013 » Дст = 23°

1 min J 0ПТ Пр

Опытная решетка

£ = 0.012 , 1 = 1.3°, * = 0.027 , Дет = 17.8°

пр »1« ОПТ X

£,. =2 0.Q24 , i г= 3.1°, £ = 0.Q12 , tl1 = 19 3°

win . £ ОПТ ПР

Ллн сравнения росатои бил выбрел ражим обтекания, со-)'1>о/'ствулщ1й их одинаковой суммарной аэродинамической нагрузка

- то есть одинаковому углу повороти потопа йа = 20° , Цр;! этом для исходной решетки:

I а -2.3°, = 0.046 , £ е 0.016 , £ и 0.03

£ ПР К

Для опытной рошЗтки:

i = 3.3°, е 0.024 , £ = 0.01Й , 0.011

Характеристики решеток в сочоклях лопаток на различных расстояниях от торцевой стенки моялопаточного канала приведены на рно.З и 5. Очевидна смещение оптимальных угдов атаки в положительную сторону при приближении к торцевой стенка.

Проанализировано распределение статического давления на поверхностях лопаток и торцовой стопки мэжлопаточного канала. Сделаны следующие выводы относительно преимуществ опытной решетки по сравнению о исходной:

- более выгодное о точки зрения увеличения подъемной силы, действующей на лопатку в решатке, перераспределение сародинамичоскоЯ нагрузки на лопатку!

- расширенный диапазон углов атаки о минимальными потерями»

- уменьшение размеров зоны углового отрыва в двугранной угле, обраэованноы спинкой лопатки и торцевой стенкой меглопаточного канала (рис.6)»

- уменьшение, а при режимах от 1 = -о.з° до 1 = з.з° полное отсутствие отрыэа на спинке лопатки (рис. 6)»

- равиоскоростноо истечение из решётки.

• Подробно изучено течение газа в пространственном пограничном слое на торцевой поверхности межлопаточного канала для йа - 2о°. Сравнительный анализ эпюр скоростей для соответствующих точек торцевой стонки мэжлопаточного канала исходной и опытной решёток позволил сделать следующие выводы:

- интенсивность вторичного точения в опытной рэшбтко нижо, чем в исходной, что подтверждает приведенные выше результаты о меньших величинах коэффициентов суммарных потерь в опытной решетке;

- угловой отрыв в двугранном угле, образованном спинкой лопатки и торцевой стенкой межлопаточного канала, в опытной решетке имеет меньшие размори, чем угловой отрыв в исходной решетке, что объясня.т снижение в опытной решетке коэффициента концевых потерь по сравнению с исходной» начало углового отрыва в обеих решетках

лэяит на расстоянии примерно 2/3 хорды от входных кромок, хот л в огштной рошэтке он начинается насколько позднее (рис.6)»

- поло скоростей на выходе иг» опытной ре сотки болэо разномерно по сравнению с исходной рэпЗткой, что приводит к улучшения услосий работы послэдувдих венцов многоступенчатой лопаточной целины.

Рассчитали интегральные величины пространственного

я .1"» «А ** „

пограничного слоя: <5„>5Х

Проведено детальное исследование структуры точения в надлопаточном капало компрессорной рошэтш: на осиовэ анализа распределения статического дазлеиия на поверхностях лопаток н торце рэш-этки. коэффициентов потесь и визуализанионных картинок. Сравнение картин течения з исходной и опытной решэтках для одинакового угла поворота потока з них Ди = показало

слздуго» полоштолькыэ отличия течения в опытной рэезтке:

- суЕоственноо уменьшение толсты пограничного слоя на торцовой стенке мэллопаточного канала, а значит и потерь з концевых областях рошэтки, на выходе из рэяэтки его толщина вблизи угловой зоны составила для опытной рошэтки 45 • 10 м, а для исходной 60-10"аы ; •

- отсутствие отрыва потока на спинке лопатки по всей ее длине»

- уменьшение размера • следа за лопаткой и соответственно профильных потерь»

- существенное С примерно на 30% ) умэньпэние размеров области углового отрыва (рис. 6);

- выравнивание поля скоростей на выхода из решётки.

Таким образом, изменение форюл средней линии профиля о параболической на 3-образную позволило повысить эффективность компрессорной решётки.

Четвёртая глава диссертация посвяяена численного'

исследованию течения нватнмаемого газа в пространственном турбулентном пограничном слоо на торцевой поверхности кежлопаточного канала компрессорных решёток. Система уравнений (1...6) аппроксимировалась с помощью двухслойной неявной сэститочечной схемы на прямоугольной сотке, состояний из целых и полуцелых узлов. Полученная в итоге система конечно- разностных уравнений решалась методом прогонки.

Для того, чтобы подтвердить целесообразность выбранной разностной схемы, подобрать <эё параметры и параметры сетки, на которой осуиествляется интегрирование, выбрать модели турбулентности и отладить смысловую часр> алгоритма программы,

был решен ряд вадач течения несжимаемого газа в плоских ламинарном и турбулентном пограничных слоях. Сравнение результатов расчета, точных решений в случае ламинарного течения и данных Стэнфордской конференции для канонических турбулентных пограничных слоёв дало ответ на поставленные вопросы.

Для замыкания системы уравнений (1...6) использовалась двухслойная модель турбулентности: для "пристенной" подобласти -гипотеза Ван-Дриста, для "внешней" - гипотеза Клаузера о учётом коэффициента перемежаемости. Необходимая информация о сотавляюиих "дефектов силы" получена из эксперимента и с учётом следующих гдодлололйний:

гк,*= Тст х « то есть проекция среднего напряжения трения на ось * на лопатке равняется проекции напряжения трения на торцевой стенке кежлопаточного канала на ось », которое рассчитывается в ходе решения.

2. в _а _

ах с ~ Ри' + гх,> = 0 ' тол как значение этого члена

по сравнению о другими пренебрежимо изло.

3. в _ _ 6 _ _

— С - ри'м' + х 5 = — < - ри'у» + % >

" хяг ЙХ г ху

так как значения этих выражений близки.

Для улучшения совпадения расчётных и экспериментальных данных била произввдзна корректировка исходной системы уравнений (1...6) путём введения в уравнения (5,6) эмпирических коэййициентов к, и к, соответственно. С учётом сделанных предположений уравнения (5,6) приняли вид:

ОГ др 2х

Ох

к

ОС ¿р 2Т в ___

- — к - —ОТя +—- < - ри'V' . +т >

ЙК 8 2 в ' ¿X " ху

Такая процедура потребовалась для компенсирования нэчорроктности процедуры интегрирования уравнений

пространственного пограничного слоя на торцевой стенке можлопаточного канала компрессорной решётки в направлении, параллельном ее фронту. Значения этих коэффициентов были определены в результате поведения численного эксперимента, в преда асе которого они изменялись до тех пор, пока не было получено наилучшее совпадение экспериментальных и расчётных

данных для двух исследованных в работе течений в пространственном пограничном слое на торцевой поверхности мэжлопаточного канала иоходной и опытной решеток. Значения коэффициентов составляют к4= о.б , о.43 , Расчетное определение коэффициентов торцевых потерь подтверждает в основном известные эмпирические формулы.

ВЫВОДУ

1. Проведены сравнительные испытания двух компрессорных роеоток. составленных из профилей А40 с относительной толшной 10* , отличающихся формой средней линии профиля. В исходной решетке это - парабола, а в опытной - з-оЗрздная кривая, полученная из параболы путей отгиба ее 1/3 части вблизи выходных кромок ропотки а сторону обратной кривизны. Испытания продемонстрировали прзимУЕОства постановки в ресэтку профиля с 3-образной Формой сродней линии, что выразилось в существенном сиихонии потерь, расширении интервала углов атаки, при которых величины потерь близки к минимальным, и более равномерном поло скоростей на выхода из опытной репатки. Эти прокмукоства объясняются в основном уменьшением размеров отрывных зон и интенсивности вторичных течений в опытной решетке.

2. Осуществлено исследование структуры течения в исходной и опытной компрессорных решетках. Особое внимание било уделено подробному изучению течения газа в концевых областях решеток, В работе изучалось распределение статического давления на поверхностях лопаток и торцевой стенки кеалопаточного канала. Детально исследовано течение газа в пограничном слое на торцевой стенке решеток и в двугранном угле, образованном спинкой лопатки и торцевой стенкой межлопаточного канала, проведена визуализация течения, обобщены данные о распределении потерь перед и за решетками. Предложены результаты обобшэния экспериментальных данных по оптимальным углам атаки в концевых областях решеток. Экспериментальные результаты, полученные э этом исследовании, позволили понять причины улучшения аэродинамических характеристик решётки при постановке в нее профиля с ^-образной формой средней линии и разработать метод расчета пространственного пограничного слоя на торцевой стенке решетки.

3. На основе полученных экспериментальных данных отлажен алгоритм и создан численный метод расчета течения несжимаемого газа в турбулентном пространственном пограничном слое на торцевой стенке

подлопаточного канала компрессорной рэштки. В \ ютоде используется идея Меллора и Вуда, которая дает возможность при небольших вычислительных затратах получать корректное рошонио. • Зто продемонстрировано как на эпюрах распределения скоростей по толщине пограничного слоя, так и на зависимостях для интегральных характеристик. Метод позволяет получить хорошее совпадение при рс/зчоте торцевых потерь в решётке, но то виз составляют часть от общего уровня потерь в ей концевой области.

СПКСОК РАБОТ ГЮ ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гелетуха Г.Г., Шстун В.А., Сороколетов M.D. Проектирование кошроссоров по коэффициентам нагрузки // Всесоюзная школа-соиинар по современный проблемам газовой динамики и топломассообмена: Тезисы докладов. - Канев, 1989.- С. 14.

2. Исследование процессов теплоыассообцэна и газодинамики тепловых двигателей и энергоустановок нового поколения с целью повышения их эффективности и надёжности. Раздел В. Фундаментальные исследования процессов газодинамики и турбулентного теплообмена в энергоустановках. Отчёт о НИР / ЫРТУ» рук. А.И. Леонтьев, - Г38/83! J? ГР 0180005605S; Инв.В 02900045104. -И., 1989. - 145 с.

3. Исследование процессов тепломассообмена и газодинамики тепловых дзигателей и энергоустановок нового поколения с цолью повышения их эффективности и надёжности. Раздел Б. Совершенствование газотурбинных и комбинированных энергоустановок и двигателей. Отчёт о ЮР / МГТУ» рук. В.Е.Михальцев. - ГЭ8/90» J? ГР 0191001S032i Khb.J? 02910024486.- М., 1990.- 149 с.

4. Тумашев Р.З., Сороколетов М.Ю. Исследование течений в мэжлопаточных каналах крупномасштабных решёток о различной формой средней линии профилей // Газотурбинные и комбинированные установки: Тезисы докладов всесоюзной межвузовской конференции.-Москва. 1991.- С.87,

РиеЛ. Профили лопаток исследованных решёток, система координат и схема сил, действующи на элемент лопатки. Расположение точек на торцевой стенке решёток, в которых измерялись параметры

потока

-<0 -5 0 5 10 /5

З'ии.г:. Зависимость интегральных коэффициентов потерь , „ ?г , ?пр , и угла поворота потока в решётке от угла атаки I для исходной решётки

-5 О 5 10 15 С.,1

1!. окмость кояМ'йциента потерь в исходной решётке ( £ , <!' ;:яог>> по вагу, от углп атаки 1 для различных сечений по лл/:1е лопатки

15

Рис.4. Зависимость интегральных коэффициентов потерь , , < ?Лр , ?к и угла поворота потока в решётке от угла атаки 1 для опытной решётки

£7 <

1Т.

Пр

О <!,

X

расстояние. от торца

0,О&

-Ю -5 О 5 Ю 15 1-,

Рис.5. Зависимость коэффициента потерь в опытной решётке , осреднённого по шагу, от угла атаки I для различных сечений по

длине лопатки

Рис.6. Схема зоны углового отрыва в исходной и опытной решётках

для Ы* » 20°

Подписано к печати 28.03.94. Заказ Об'ьом 1.0 п.л. Тирах 100 экз. Типография МГТУ.