автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Исследование влияния диффузорности на эффективность межтурбинных переходных каналов газотурбинных двигателей в условиях переменной по радиусу входной закрутки потока

На правах рукописи

Карелин Олег Олегович

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИФФУЗОРНОСТИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕЖТУРБИННЫХ ПЕРЕХОДНЫХ КАНАЛОВ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕМЕННОЙ ПО РАДИУСУ ВХОДНОЙ ЗАКРУТКИ ПОТОКА

Специальность 05.07.05 - Тепловые, электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов

Автореферат на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рыбинск-2010

004600571

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П.А, Соловьева»

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Ремизов Александр Евгеньевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Матвеев Валерий Николаевич кандидат технических наук, доцент Нестеренко Валерий Григорьевич

Ведущая организация

ОАО «НПО «Сатурн», г. Рыбинск

Защита состоится 6 мая 2010 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева по адресу: 152934, г. Рыбинск, Ярославская область, ул. Пушкина, 53

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева

Автореферат разослан « 29 » марта 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ' Конюхов Б. М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Межтурбинный переходный канал - это обязательный элемент большинства авиационных и промышленных газотурбинных двигателей, который появляется при обеспечении наибольшей эффективности работы турбины газогенератора, турбины низкого давления или силовой турбины (рис. 1). Межтурбинный переходный канал оказывает непосредственное влияние на условия работы турбины низкого давления и силовой турбины и, следовательно, на работу всего двигателя. Поэтому на межтурбинный переходный канал накладывается жесткие ограничения по величине потерь давления. Кроме того, при проектировании турбины низкого давления и силовой турбины для обеспечения их высокой эффективности необходимо знать распределение параметров на входе, а распределение этих параметров во многом зависит от особенностей течения в переходном канале.

Модификация авиационных газотурбинных двигателей, как правило, осуществляется за счет каскада низкого давления, а модификация промышленных газотурбинных установок - за счет силов'ой турбины. Поэтому межтурбинный переходный канал в условиях модификации двигателей занимает одно из основных мест, так как во многом определяет условия работы модифицированных турбин. Модификация газотурбинных двигателей в целях повышения их мощности сопровождается либо увеличением числа ступеней турбины, либо увеличением ее диаметра. Увеличение диаметра приводит к росту диффузорности межтурбинного переходного канала.

Турбины высокого давления современных газотурбинных двигателей могут иметь весьма разнообразный характер распределения входной закрутки по высоте проточной части. Закрутка может быть постоянной по радиусу, а также увеличиваться или уменьшаться по радиусу. Поэтому эффективность работы межтурбинных переходных каналов будет определяться их диффузорностью, величиной и типом входной закрутки.

Совместное влияние диффузорности и входной закрутки на эффективность работы межтурбинных переходных каналов оказывается мало изученным. В настоящее время отсутствуют какие-либо обобщения по

диффузорности и входной закрутке. Отсутствуют рекомендации по проектированию межтурбинных переходных каналов различной диффузорности в условиях входной закрутки. Поэтому в диссертационной работе была поставлена задача исследовать влияние диффузорности на эффективность межтурбинных переходных каналов газотурбинных двигателей в условиях переменной по радиусу входной закрутки потока. Проведенное исследование является актуальным, несет новую информацию, содержит обобщающие зависимости, поэтому обладает всеми признаками научной новизны.

Цель работы.

Исследовать совместное влияние диффузорности и входной закрутки на кинематические характеристики и газодинамическую эффективность межтурбинных переходных каналов.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Проанализировать влияние геометрических параметров, условий на входе, режимных параметров на характеристики межтурбинных переходных каналов. Для межтурбинных переходных каналов установить диапазоны по диффузорности и углам входной закрутки, отвечающие интересам практики.

2. Провести экспериментальное исследование характеристик межтурбинных переходных каналов в выявленных диапазонах по диффузорности и углам закрутки.

3. Провести численное исследование течения в межтурбинных переходных каналах с целью выявления его особенностей внутри проточной части.

4. Сформулировать рекомендации по практическому применению результатов экспериментального и численного исследования для проектирования межтурбинных переходных каналов с входной закруткой.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались аэродинамический эксперимент и численное моделирование.

Достоверность и обоснованность результатов:

1. Достигается применением специального экспериментально-исследовательского оборудования, соблюдением геометрического, кинематического и динамического подобия, применением сертифицированных средств при обработке эксцериментальных данных, проведении численного исследования.

2. Подтверждается соответствием полученных данных известным достоверным результатам, наблюдениям и описаниям других исследователей, соответствием известным закономерностям изменения исследуемых величин, совпадением полученных в ходе исследования расчетных и экспериментальных данных

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования характеристик межтурбинных переходных каналов с варьируемой диффузорностью при различной входной закрутке.

2. Зависимость оптимальной, с точки зрения уменьшения потерь, величины входной закрутки от диффузорности канала.

3. Эмпирические соотношения для быстрой инженерной оценки потерь и углов закрутки потока в межтурбинных переходных каналах с входной закруткой.

4. Рекомендации по практическому применению результатов экспериментального и численного исследования для проектирования межтурбинных переходных каналов различной диффузорности с входной закруткой.

Научная новизна.

1. Установлено, что оптимальная, с точки зрения уменьшения потерь, величина входной закрутки зависит от диффузорности межтурбинного переходного канала и характера распределения входной закрутки по радиусу.

2. Получена зависимость изменения средних значений углов потока в межтурбинном переходном канале от его геометрических параметров и режима течения.

3. Получены эмпирические соотношения для оценки потерь и углов потока в межтурбинных переходных каналов с входной закруткой за счет учета характера распределения входной закрутки по радиусу.

Практическая полезность. На основе выполненных экспериментальных и численных исследований разработаны рекомендации по проектированию межтурбинных переходных каналов различной диффузорности в условиях переменной по радиусу входной закрутки. Разработанные рекомендации направлены на повышение газодинамической эффективности межтурбинных переходных каналов в условиях входной закрутки, улучшение работы системы «межтурбинный переходный канал-турбина низкого давления», что имеет существенное значение при проектировании и доводке турбин авиационных и промышленных ГТД.

Реализация результатов. Сформулированные по результатам диссертационной работы рекомендации применяются при проектировании турбины перспективного ГТД в ОАО «НПО «Сатурн», а также при освоении новых изделий и разработке специального оборудования газотурбинной тематики на ОАО ГМЗ «Агат».

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены и обсуждались на следующих конференциях и семинарах:

- Международная Школа-конференция молодых ученых, аспирантов и студентов им. П.А. Соловьева и В.Н. Кондратьева «Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений», г. Рыбинск, 2006 г;

- Научно-практическая конференция, посвященная 50-летию кафедры «Авиационные двигатели», г. Рыбинск, 2007 г;

- Международная научно-техническая конференция «Энергетические установки: тепломассообмен и процессы горения», посвященная 70-летию основателя Рыбинской школы теплофизиков Ш.А. Пиралишвили, г. Рыбинск, 2009 г.

Публикации. Основное материалы диссертации опубликованы в 2 статьях в журналах, рекомендованных ВАК, 6 статьях в сборниках научных трудов и 6 тезисов докладов.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 149 страницах и включает в себя 150 иллюстраций и 13 таблиц. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка используемой литературы из 103 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении представлено обоснование актуальности темы диссертационной работы, формулируется задача исследования, отмечается научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе

Проанализировано влияние геометрических параметров, условий на входе, режимных параметров на характеристики межтурбинных переходных каналов. Анализ результатов исследований М. Е. Дейча, И. Е. Идельчика, Е. М. Левина, R. Р. Lohmann, G. Sovran, Е. Klomp, J. Howard показал, что основными параметрами, определяющими характеристики межтурбинных переходных каналов, являются диффузорность q=F2/F| и безразмерная длина L/hb определяющие величину градиента давления и развитие пограничного слоя на стенках канала.

Проведенный анализ статистических данных показал, что диффузорность большинства межтурбинных переходных каналов находится в диапазоне q=1...2,2, что по данным J. Howard соответствует безотрывному, предотрывному и отрывному режиму течения. Течение газа в межтурбинных переходных каналах в большинстве случаев оказывается сложным и предрасположено к отрыву с высоким уровнем потерь.

В связи с применением высокоперепадных турбин высокого давления и широким диапазоном режимов их работы, межтурбинные переходные каналы

часто работают в условиях входной закрутки потока, которая может изменяться в пределах 0°.. .50° и иметь различное распределение по радиусу (рис. 2).

Влияние входной закрутки на

показал, что минимум потерь в диффузорных каналах с различными геометрическими параметрами может существовать при входной закрутке от 0° до 30°.

Эффективность работы переходных каналов будет определяться их геометрическими параметрами, величиной и типом входной закрутки. Совместное влияние диффузорности и входной закрутки на эффективность работы межтурбинных переходных каналов оказывается мало изученным. Так влияние диффузорности исследовалось при осевом входе потока, а влияние закрутки исследовалось для каналов постоянной диффузорности. Единичные исследования совместного влияния диффузорности и закрутки (работы ЦАГИ, ASME) ограничивались варьированием указанных параметров в весьма узких пределах, не отвечающих интересам практики.

Наибольший интерес представляет исследование характеристик межтурбинных переходных каналов с диффузорностью q=1...2,2 при входной закрутке ai=0°...30o различного типа. Исследования в этих диапазонах параметров и были предприняты в данной работе.

Во второй главе рассмотрены основные вопросы моделирования при проведении экспериментальных исследований межтурбинных переходных каналов; представлено описание экспериментального стенда, моделей, измерительного оборудования. Рассмотрен принцип организации измерений, методика проведения испытаний и обработки данных; .представлена оценка погрешностей и критерии достоверности результатов.

Экспериментальная установка (рис. 3) позволяла проводить исследования характеристик межтурбинных переходных каналов с диффузорностью q=l.. .2,2

аэродинамическую эффективность кольцевых диффузоров часто носит сложный и неоднозначный характер. Умеренная закрутка потока на входе в диффузор или патрубок может быть использована для улучшения его работы. Анализ результатов исследований М. Е. Дейча, А. Е. Зарянкина, С. А. Довжика, В. М. Картавенко, А. Е. Ремизова, И. В. Полякова, И. Г. Гоголева, В. К. Мигая, Э. И. Гудкова, R. Lohmann, Y. Senoo,

Рис. 2. Осекольцевой диффузор с закруткой

при входной закрутке а1=0°...30° с тремя вариантами распределения закрутки по радиусу. Варьирование диффузорности каналов достигалось путем изменения угла наклона внутренней стенки. Закручивающая решетка с тремя сменными комплектами лопаток задавала распределение углов потока, типичное для выходного сечения турбин высокого давления: закрутка постоянная по высоте (комплект 1), закрутка увеличивается к внутренней стенке (комплект 2), закрутка увеличивается к наружной стенке (комплект 3).

О

Рис. 3. Модель межтурбинного переходного канала ! - входная лемниската; 2 - кок; 3 - закручивающая решетка с тремя сменными - " комплектами лопаток; 4 - кольцевой закручивающий канал; 5 - модель .: : диффузора

Принцип организации измерений, методика испытаний и обработки данных позволили получить достоверные характеристики межтурбинных переходных каналов на основании измерения полей параметров потока на входе и выходе из канала. Шаг перемещения насадка в окружном направлении составлял 10°, в радиальном - 5 мм в ядре потока и 2 мм вблизи стенок. Измерение направления вектора скорости в окружном направлении осуществлялось по трем окружным траверсам с таким же шагом в радиальном направлении. Измерения параметров потока проводились с помощью газодинамического измерительного стенда с программным заданием координат точек замера давления и автоматическим сообщением параметров ЭВМ.

Коэффициент внутренних потерь исследуемого диффузора определялся как разность С,п = ¿¡уш - С,к коэффициентов внутренних потерь всей установки

Р' ~Р' Р" - Р'

Сует ~ "Л—~ и закручивающего канала С,к - —. Осреднение потерь Ро-Ро

проведено по площади выходного сечения.

Изменение угла закрутки при течении закрученного потока в каналах определялось как разность углов по входу и выходу. Положительные значения Да соответствуют выравниванию потока (приближению к осевому направлению), а отрицательные - дополнительному закручиванию.

При исследовании моделей межтурбинных переходных каналов выполнялись условия геометрического, кинематического и динамического подобия. Геометрические параметры исследуемых диффузоров выбраны в соответствии с таковыми для типичных межтурбинных переходных каналов.

Исследования проводились при среднерасходной скорости во входном сечении с0=37 м/с, что соответствует числу Маха М=0,11 и числу Рейнольдса, рассчитанному по гидравлическому диаметру и параметрам рабочего тела во входном сечении модели, Ке=2,6-105. Исследования проводились в области автомодельности по числу Рейнольдса в допущении о несжимаемости рабочего тела.

Для подтверждения достоверности результатов эксперимента предусматривалась система их проверок. Погрешность измерения углов потока составляет ±0,5°. Погрешность определения потерь составляет ±6%.

В третьей главе представлен анализ результатов экспериментального исследования.

Получено распределение потерь по высоте проточной части исследуемых диффузоров при разных типах закрутки. Результаты испытаний показали, что влияние входной

закрутки на

аэродинамическую эффективность кольцевых диффузоров носит сложный и неоднозначный характер, что связано с особенностями течения закрученного потока вблизи наружной и внутренней стенок и с изменяющимся вкладом пристеночных течений в общие потери в канале. При этом доли потерь, генерируемых в пристеночных областях, различаются, что обусловливает существование оптимальной, с точки зрения потерь, входной закрутки потока при постоянной по радиусу входной закрутке (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость коэффициентов внутренних потерь исследуемых диффузоров от величины входной закрутки (комплект 1)

При этом оптимальная величина входной закрутки зависит от диффузорности канала. В то же время закрутка, увеличивающаяся к внутренней и наружной стенке, не приводит к появлению минимума потерь в исследуемых диффузорах, так как определяющей величину потерь является только одна из поверхностей у которой закрутка максимальная. Таким образом, получена зависимость оптимальной, с точки зрения потерь, величины входной

закрутки от диффузорности канала и типа

распределения входной закрутки по радиусу (рис. 5). При постоянной по высоте закрутке,

оптимальная величина закрутки на входе в диффузор увеличивается от 0° до 6° с увеличением диффузорности от 1 до 2,2. При закрутке, увеличивающейся к внутренней и наружной стенке, оптимальная величина закрутки на входе в диффузор практически не меняется с увеличением диффузорности канала и составляет соответственно 5° и 1°. Полученные результаты хорошо согласуются с опытными данными различных исследователей.

Получены данные по изменению угла закрутки при течении закрученного потока в диффузорах, подтвердившие сделанное ранее предположение А. Е.

Ремизова и И. В. Полякова о зависимости изменения углов потока по длине диффузора от его геометрических параметров. Оказалось, что с увеличением диффузорности

выравнивающая способность уменьшается, а закручивающая - возрастает (рис. 6), причем величина изменения угла зависит еще и от характера

Рис. 5. Оптимальная по потерям входная закрутка в диффузорах

•, А, ■ - исследуемые диффузоры; 1 -9 - опытные данные различных исследователей

Рис. 6. Изменение угла закрутки в диффузоре (комплект 1)

изменения входной закрутки по радиусу, но его влияние существенно меньше, чем влияние диффузорности.

Получена зависимость изменения углов потока по длине диффузора от его геометрических параметров (рис. 7), В диффузорах,

геометрические параметры которых находятся ниже линии начала

отрыва, наблюдается выравнивание потока, а выше -

у,га, град. 20 15 10 5 О -5

/

/ 4)— 0 5) (-0.

"(-0,4 (-0,0 5)

(ОД), (- 0,1 б)" |

1 °(П п

°(О!З2) (0,2)

(0,43) •

1

3

5 6 7 8 9 10 Ь'Ь,

Рис. 7. Характеристика исследуемых диффузоров 1 - линия максимальных коэффициентов восстановления статического давления в диффузорах; 2 - граница начала отрыва в кольцевых диффузорах; о - исследуемые диффузоры

дополнительное закручивание. Полученные результаты хорошо согласуются с опытными данными различных исследователей (на рис. 7 в скобках указано относительное изменение угла в диффузоре).

На сегодняшний день для оценки изменения углов закрутки потока в диффузорах существует единственная формула С. А. Довжика, В. М. Картавенко. Выполненная проверка показала, что расчет по этой формуле дает различие с экспериментом, как для всей области течения, так и для пристеночных областей. Поэтому была поставлена задача усовершенствовать формулу С. А. Довжика, В. М. Картавенко. Для повышения точности расчета углов в формулу введен поправочный коэффициент, значения которого находятся в зависимости от диффузорности канала и типа входной закрутки для различных областей течения

г

Ч

а2 = агщ

. Яг )

(1)

где А - поправочный коэффициент; q - общая диффузорность; qr - радиальная диффузорность.

В результате появилась возможность оценивать изменение углов закрутки потока не только в канале в целом, но и в различных сечениях канала по высоте. Работоспособность формулы подтверждается хорошим совпадением с полученными экспериментальными данными и данными других авторов.

Несмотря на развитие численных методов газодинамики, проблема расчета потерь в диффузорах не решена и оценку уровня потерь целесообразнее

осуществлять с помощью эмпирических соотношений. Большинство известных на сегодняшний день эмпирических формул для расчета потерь в каналах с закрученным потоком имеют одинаковую структуру (формулы А. В. Сударева, А. А. Халатова, Э. А. Болтенко). Отличие формул состоит в введении эмпирических коэффициентов в показатель степени при тангенсе угла закрутки.

Однако структура

этих формул не позволяет учитывать геометрические параметры канала и характер распределения закрутки по радиусу. Выполненная проверка показала, что расчет по этим формулам дает заниженные потери по сравнению с

экспериментом (рис. 8). Поэтому была поставлена задача усовершенствовать формулу А. В. Сударева,

1 Комплект ! Д Комплект 2 о Комплект 3

О

10

15

20

25 а,, град.

Рис. 8. Изменение коэффициента внутренних потерь диффузора (q= 1,9)

---расчет по формуле A.A. Халатова;

-расчет по предлагаемой формуле (2)

А. А. Халатова. В предлагаемом соотношении учитываются геометрические параметры канала, величина и тип входной закрутки. Наряду с поправочным коэффициентом, введенным в формулу для оценки углов потока (1), в формуле для оценки потерь используется эмпирический коэффициент, учитывающий тип входной закрутки

/ ■ч0.25+(С+5 А)

С до

1 + А ■ — • tga]

Яг

(2)

где - коэффициент внутренних потерь диффузора с закруткой потока; (д0 - коэффициент внутренних потерь диффузора при осевом течении; С - эмпирический коэффициент, учитывающий тип входной закрутки; к - тангенс угла наклона линии тренда, аппроксимирующей распределение угла закрутки по радиусу в ядре потока.

При этом имеет место зависимость вида

С = 2-п + 1,5, (3)

где п - параметр профилирования закручивающих лопаток.

Предлагаемая формула наиболее универсальна и дает хорошую сходимость с полученными экспериментальными данными и данными других

авторов во всем значимом диапазоне изменения входной закрутки различного типа и геометрии канала (рис. 8).

В четвертой главе представлен анализ результатов численного исследования течения в диффузорах при различной входной закрутке.

Для численного решения задачи использовался коммерческий комплекс вычислительной гидрогазодинамики СРХ-ТАБКЙош. Моделирование пространственного течения воздуха производилось на основе уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу. Для замыкания уравнений использовалась модель турбулентности к-е.

При создании математической модели диффузора сохранялось полное геометрическое соответствие экспериментальной модели. Расчетная модель представляла собой трехмерный регион сектором в 3°. Величина первой ячейки составляла (1 ...5)-10"5 м, общая размерность сетки составляла (5...7)-10 узлов (диффузор 1,6).

При осевом входе потока значения внутренних потерь, рассчитанные в СРХ-ТАБКЯоиг, совпадают с соответствующими экспериментальными

значениями и значениями, рассчитанными по формуле (2). При больших углах закрутки расчет внутренних потерь в диффузорах является

некорректным, что, по всей видимости, обусловлено

отсутствием способов

адекватного моделирования отрывного течения в диффузорах. Так, потери, рассчитанные с помощью программного

комплекса СРХ-ТАВКАо-м,

оказываются в 1,5... 3 раза меньше соответствующих

экспериментальных значений, что свидетельствует о том, что потери, генерируемые отрывом потока, точно учесть пока не удается (рис. 9). Расчет позволяет получить близкое к эксперименту распределение выходных углов по высоте в основной части течения. Расчетные данные по изменению угла закрутки в диффузорах иллюстрируют возрастание закручивающей способности с увеличением диффузорности канала, что находится в соответствии с экспериментальными данными.

4

3

\ 1

"V

0 5 .10 15 20 а,, град.

Рис. 9. Потери в диффузоре я=1,9

1 - расчет СРХ-ТА8КЯо\у (комплект 3);

2 - расчет СРХ-ТА8КЯош (комплект 2);

3 - расчет по формуле (2) (комплект 3);

4 - расчет по формуле (2) (комплект 2)

д - эксперимент (комплект 2); а- эксперимент (комплект 3)

Полученные в результате численного исследования картины течения в целом иллюстрируют процесс торможения потока в исследуемых диффузорах, позволяя выявить области замедленного течения вблизи стенок по длине канала, которые следует классифицировать как область возможного отрыва потока, но не более того. При этом отмечается хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по распределению меридиональных скоростей, как в основном течении, так и в пристеночных областях.

ВЫВОДЫ

1. При постоянной по высоте закрутке, оптимальная, с точки зрения уменьшения потерь, величина закрутки на входе в межтурбинный переходный канал увеличивается от 0° до 6° с увеличением диффузорности от 1 до 2,2. При закрутке, увеличивающейся к внутренней и наружной стенке, оптимальная величина закрутки на входе в межтурбинный переходный канал практически не меняется с увеличением диффузорности и составляет соответственно 5° и 1°.

2. В межтурбинных переходных каналах, геометрические параметры которых соответствуют безотрывному течению, наблюдается выравнивание потока, а при отрывном течении имеет место дополнительное закручивание. С увеличением диффузорности выравнивающая способность уменьшается, а закручивающая - возрастает.

3. Получены эмпирические соотношения для быстрой инженерной оценки потерь и углов потока в межтурбинных переходных каналах с входной закруткой за счет учета характера распределения входной закрутки по радиусу. В результате появилась возможность оценивать изменение углов закрутки потока не только в канале в целом, но и в различных сечениях канала по радиусу. Предлагаемая формула для оценки потерь оказывается работоспособной во всем значимом диапазоне изменения геометрических параметров канала и входной закрутки.

4. С использованием CFX-TASKflow выявлены области наибольшего торможения потока и особенности изменения кинематики потока по длине межтурбинного переходного канала во всем исследованном диапазоне диффузорности и входной закрутки.

Основные материалы диссертации опубликованы в работах

1. Карелин, О.О. Влияние входной закрутки потока на аэродинамическую эффективность межтурбинных переходных каналов [Тескт] / 0.0. Карелин,

И.В. Поляков, А.Е. Ремизов // Авиационная и ракетно-космическая техника с использованием новых технических решений: мат. междунар. школы-конф. -Рыбинск: РГАТА, 2006. - С.30-33.

2. Карелин, О.О. Влияние входной закрутки потока на аэродинамическую эффективность межтурбинных переходных каналов [Тескт] / О.О. Карелин, И.В. Поляков, А.Е. Ремизов // Развитие транспорта в регионах России: проблемы и перспективы: мат. всероссийской науч.-практ. конф. - Киров: МГИУ, 2007. - С.100-103.

3. Карелин, О.О. Некоторые результаты экспериментального исследования межтурбинного переходного канала в условиях входной закрутки потока [Текст] / О. О. Карелин // Человек и космос 50-летие космической эры: материалы междунар. науч.- практ. конф. - Днепропетровск, 2007. - С. 50.

4. Карелин, О.О. Течение в диффузорных каналах с входной закруткой. Анализ данных применительно к проточной части ГТД [Текст] / О.О. Карелин // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: материалы всероссийской науч.- практ. конф. - Красноярск: СибГАУ, 2007. - С. 45-46.

5. Карелин, О.О. Исследование диффузорных течений на кафедре «Авиационных двигателей» [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2007. - С. 46-47.

6. Карелин, О.О. К вопросу о влиянии входной закрутки потока на эффективность кольцевых диффузоров турбомашин [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // XXXIV Гагаринские чтения: материалы междунар. науч. конф. - Москва: МАТИ-РГТУ, 2008. - С. 30-31.

7. Карелин О.О. Определение меридиональной диффузорности межтурбинных переходных патрубков газотурбинных двигателей на стадии формирования облика [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // XXXIV Гагаринские чтения: материалы междунар. науч. конф. - Москва: МАТИ-РГТУ, 2008.-С. 29-30.

8. Карелин, О.О. Методика проведения эксперимента и обработки экспериментальных данных при исследовании характеристик кольцевых диффузоров при наличии входной закрутки потока [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // Будущее высоких технологий и инноваций за молодой Россией: материалы междунар. науч.-произв. форума.. - Санкт-Петербург, 2009. - С. 7175.

9. Карелин, О.О. Экспериментальное исследование влияния закрутки потока на эффективность кольцевых диффузоров [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // XVII Туполевские чтения: материалы междунар. науч. конф. -Казань: КГТУ, 2009. - С. 269-270. .

Ю.Карелин, 0.0. К вопросу определения толщины пограничного слоя в диффузоре с закруткой потока [Текст] / 0.0. Карелин, А.Е. Ремизов // XVII Туполевские чтения: материалы междунар. науч. конф. - Казань: КГТУ, 2009. -С. 267-268.

П.Карелин, 0.0. К вопросу оценки потерь энергии в кольцевом диффузоре с закруткой потока [Текст] / 0.0. Карелин, А.Е. Ремизов // Энергетические установки: тепломассообмен и процессы горения: материалы междунар. науч,-техн. конф. - Рыбинск: РГАТА, 2009. - С. 110-112.

12.Карелин, О.О. К вопросу определения толщины пограничного слоя в условиях скоса потока [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии, 2009. - №6. -С. 68-71.

1 З.Карелин, О.О. Анализ результатов численного исследования течения в кольцевых диффузорных каналах с различной степенью диффузорности в условиях входной закрутки потока [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // Авиационные двигатели и энергетические установки: материалы междунар. науч.- техн. конф. - Рыбинск: РГАТА, 2009. - С. 8-13.

14.Карелин, О.О. Экспериментальное исследование влияния входной закрутки на потери энергии и изменение углов потока в межтурбинных переходных каналах различной диффузорности [Текст] / О.О. Карелин, А.Е. Ремизов // Авиационные двигатели и энергетические установки: материалы междунар. науч.- техн. конф. - Рыбинск: РГАТА, 2009. - С. 4-8.

Зав. РИО М. А. Салкова Подписано в печать 26.03.2010. Формат 60x84 1/16. Уч.-изд.л. 1. Тираж 95. Заказ 40.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия имени П. А. Соловьева

(РГАТА имени П. А. Соловьева)

Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА имени П. А. Соловьева

152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ параметров течения в плоских и осесимметричных диффузорах.

1.2. Аэродинамические характеристики диффузоров.

1.3. Анализ параметров течения в кольцевых диффузорах.

1.4. Анализ геометрических параметров межтурбинных переходных каналов.

1.5. Условия работы межтурбинных переходных каналов.

1.6. Влияние входной закрутки потока на эффективность работы кольцевых диффузоров.

1.7. Влияние геометрических параметров на эффективность работы осекольцевых диффузоров с закруткой потока.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕЖТУРБИННЫХ ПЕРЕХОДНЫХ КАНАЛОВ.'.

2.1. Основные вопросы моделирования.

2.2. Опытный стенд и модель.

2.3. Измерение параметров потока.

2.4. Методика испытаний модели и обработки данных.

2.5. Оценка погрешностей результатов исследований.

2.6. Анализ достоверности результатов.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1. Характеристики закручивающего устройства.

3.2. Потери в диффузорах при осевом течении на входе.

3.3. Потери в диффузорах при наличии входной закрутки потока.

3.4. Изменение коэффициентов давления вдоль наружной стенки диффузоров.

3.5. Изменение углов закрутки потока в диффузорах.

3.6. Оценка изменения углов закрутки потока в диффузорах.

3.7. Расчетный метод оценки потерь в диффузорах.

3.8. К вопросу определения толщины пограничного слоя в условиях скоса потока.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ В МЕЖТУРБИННЫХ ПЕРЕХОДНЫХ КАНАЛАХ.

4.1. Применение численных методов.

4.2. Моделирование течения в межтурбинном переходном канале.

4.3. Результаты расчета.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Актуальность работы. Межтурбинный переходный канал - это обязательный элемент большинства авиационных и промышленных газотурбинных двигателей, который появляется при обеспечении наибольшей эффективности работы турбины газогенератора, турбины низкого давления или силовой турбины. Межтурбинный переходный канал оказывает непосредственное влияние на условия работы турбины низкого давления и силовой турбины и, следовательно, на работу всего двигателя. Поэтому на межтурбинный переходный канал накладывается жесткие ограничения по величине потерь давления. Кроме того, при проектировании турбины низкого давления и силовой турбины для обеспечения их высокой эффективности необходимо знать распределение параметров на входе, а распределение этих параметров во многом зависит от особенностей течения в переходном канале.

Модификация авиационных газотурбинных двигателей, как правило, осуществляется за счет каскада низкого давления, а модификация промышленных газотурбинных установок - за счет силовой турбины. Поэтому межтурбинный переходный канал в условиях модификации двигателей занимает одно из основных мест, так как во многом определяет условия работы модифицированных турбин. Модификация газотурбинных двигателей в целях повышения их мощности сопровождается либо увеличением числа ступеней турбины, либо увеличением ее диаметра. Увеличение диаметра приводит к росту диффузорности межтурбинного переходного канала.

Турбины высокого давления современных газотурбинных двигателей могут иметь весьма разнообразный характер распределения входной закрутки по высоте проточной части. Закрутка может быть постоянной по радиусу, а также увеличиваться или уменьшаться по радиусу. Поэтому эффективность работы межтурбинных переходных каналов будет определяться их диффузорностыо, величиной и типом входной закрутки.

Совместное влияние диффузорности и входной закрутки на эффективность работы межтурбинных переходных каналов оказывается мало изученным. В настоящее время отсутствуют какие-либо обобщения по диффузорности и входной закрутке. Отсутствуют рекомендации по проектированию межтурбинных переходных . каналов различной диффузорности в условиях входной закрутки. Поэтому в диссертационной работе была поставлена задача исследовать влияние диффузорности на эффективность межтурбинных переходных каналов газотурбинных двигателей в условиях переменной по радиусу входной закрутки потока. Проведенное исследование является актуальным, несет новую информацию, содержит обобщающие зависимости, поэтому обладает всеми признаками научной новизны.

Цель работы.

Исследовать совместное влияние диффузорности и входной закрутки на кинематические характеристики и газодинамическую эффективность межтурбинных переходных каналов.

Для достижения поставленной цели необходимо:

1. Проанализировать влияние геометрических параметров, условий на входе, режимных параметров на характеристики межтурбинных переходных каналов. Для межтурбинных переходных каналов установить диапазоны по диффузорности и углам входной закрутки, отвечающие интересам практики.

2. Провести экспериментальное исследование характеристик межтурбинных переходных каналов в выявленных диапазонах по диффузорности и углам закрутки.

3. Провести численное исследование течения в межтурбинных переходных каналах с целью выявления его особенностей внутри проточной части.

4. Сформулировать рекомендации по практическому применению результатов экспериментального и численного исследования для проектирования межтурбинных переходных каналов с входной закруткой.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались аэродинамический эксперимент и численное моделирование.

Достоверность и обоснованность результатов: ' 1. Достигается применением специального экспериментально-исследовательского оборудования, соблюдением геометрического, кинематического и динамического подобия, применением сертифицированных средств при обработке экспериментальных данных, проведении численного исследования.

2. Подтверждается соответствием полученных данных известным достоверным результатам, наблюдениям и описаниям других исследователей, соответствием известным закономерностям изменения исследуемых величин, совпадением полученных в ходе исследования расчетных и экспериментальных данных

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования характеристик межтурбинных переходных каналов с варьируемой диффузорностью при различной входной закрутке.

2. Зависимость оптимальной, с точки зрения уменьшения потерь, величины входной закрутки от диффузорности канала.

3. Эмпирические соотношения для быстрой инженерной оценки потерь и углов закрутки потока в межтурбинных переходных каналах с входной закруткой.

4. Рекомендации по практическому применению результатов экспериментального и численного исследования для проектирования межтурбинных переходных каналов различной диффузорности с входной закруткой.

Научная новизна:

1. Установлено, что оптимальная, с точки зрения уменьшения потерь, величина входной закрутки зависит от диффузорности межтурбинного переходного канала и характера распределения входной закрутки по радиусу.

2. Получена зависимость изменения средних значений углов потока в межтурбинном переходном канале от его геометрических параметров и режима течения.

3. Получены эмпирические соотношения для оценки'потерь и углов потока в межтурбинных переходных каналов с входной закруткой за счет учета характера распределения входной закрутки по радиусу.

Практическая полезность. На основе выполненных экспериментальных и численных исследований разработаны рекомендации по проектированию межтурбинных переходных каналов различной диффузорности в условиях переменной по радиусу входной закрутки. Разработанные рекомендации направлены на повышение газодинамической эффективности межтурбинных переходных каналов в условиях входной закрутки, улучшение работы системы «межтурбинный переходный канал-турбина низкого давления», что имеет существенное значение при проектировании и доводке турбин авиационных и промышленных ГТД.

Реализация результатов. Сформулированные по результатам диссертационной работы рекомендации применяются при проектировании турбины перспективного ГТД в ОАО «НПО «Сатурн», а также при освоении новых изделий и разработке специального оборудования газотурбинной тематики на ОАО ГМЗ «Агат».

Выводы по главе 4

1. Полученные в результате численного исследования картины течения в целом иллюстрируют процесс торможения потока в исследуемых диффузорах, позволяя выявить области замедленного течения вблизи стенок по длине канала. При этом отмечается хорошее совпадение расчетных и экспериментальных данных по распределению меридиональных скоростей, как в основном течении, так и пристеночных областях.

2. Расчет позволяет получить близкое к эксперименту распределение выходных углов по высоте в основной части течения. Вместе с тем, расчет течения в пристеночных областях дает существенное различие (до 10°. 15°) по выходным углам, которое усиливается с ростом входной закрутки.

3. Расчетные данные по изменению угла закрутки потока в диффузорах иллюстрируют возрастание закручивающей способности с увеличением диффузорности канала, что находится в соответствии с экспериментальными данными.

4. Расчет позволяет получить близкое к эксперименту распределение коэффициентов давления вдоль стенок диффузора. Вместе с тем, расчет дает слабое представление о влиянии величины и типа входной закрутки на изменение коэффициентов давления.

5. При больших углах закрутки расчет внутренних потерь в диффузорах является некорректным, что, по всей видимости, обусловлено отсутствием способов адекватного моделирования отрывного течения в диффузорах. Потери, рассчитанные с помощью программного комплекса CFX-TASKflow, оказываются в 1,5.3 раза меньше соответствующих экспериментальных значений, но в тоже время оказываются выше потерь трения, рассчитанных по формуле Сударева, Халатова, что свидетельствует о том, что потери, генерируемые отрывом потока, точно учесть пока не удается.

137

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. При постоянной по высоте закрутке, оптимальная, с точки зрения уменьшения потерь, величина закрутки на входе в межтурбинный переходный канал увеличивается от 0° до 6° с увеличением диффузорности от 1 до 2,2. При закрутке, увеличивающейся к внутренней и наружной стенке, оптимальная величина закрутки на входе в межтурбинный переходный канал практически не меняется с увеличением диффузорности и составляет соответственно 5° и 1°.

2. В межтурбинных переходных каналах, геометрические параметры которых соответствуют безотрывному течению, наблюдается выравнивание потока, а при отрывном течении имеет место дополнительное закручивание. С увеличением диффузорности выравнивающая способность уменьшается, а закручивающая - возрастает.

3. Получены эмпирические соотношения для быстрой инженерной оценки потерь и углов потока в межтурбинных переходных каналах с входной закруткой за счет учета характера распределения входной закрутки по радиусу. В результате появилась возможность оценивать изменение углов закрутки потока не только в канале в целом, но и в различных сечениях канала по радиусу. Предлагаемая формула для оценки потерь оказывается работоспособной во всем значимом диапазоне изменения геометрических параметров канала и входной закрутки.

4. С использованием CFX-TASKflow выявлены области наибольшего торможения потока и особенности изменения кинематики потока по длине межтурбинного переходного канала во всем исследованном диапазоне диффузорности и входной закрутки.

1. Абрамович, Г. Н. Прикладная газовая динамика Текст. / Г. Н. Абрамович. М.: Наука, 1991. - 600 с.

2. Агачев, Р. С. Влияние переходных патрубков на КПД турбины и удельные параметры ГТД Текст. / Р. С. Агачев, А. И. Архипов, М. У. Закиров, А. Г. Вавилов // Рабочие процессы в охлаждаемых турбомашинах газотурбинных двигателей. Казань: КАИ, 1989. - С. 80-84.

3. Агачев, Р. С. Исследование совместной работы турбины с диффузором Текст. / Р. С. Агачев, А. И. Архипов, В. Т. Маханев [и др.] // Охлаждаемые газовые турбины летательных аппартов. Казань: КАИ, 1990.-С. 69-72.

4. Амелюшкин, В. Н. Влияние закрутки потока на эффективность криволинейного диффузора Текст. / В. Н. Амелюшкин, М. П. Уманский // Энергомашиностроение. 1963. - № 12. - С. 18-21.

5. Басов, В. А. Влияние входной закрутки на аэродинамические характеристики патрубков малого удлинения Текст. / В. А. Басов, В. И. Гудков, В. А. Конев // Известия вузов. Энергетика. — 1992. № 1. - С. 108113.

6. Бедржицкий, Е. JI. Теория и практика аэродинамического эксперимента Текст. / Е. Л. Бедржицкий, Б. С. Дубов, А. Н. Радциг. М.: МАИ, 1990. -216 с.

7. Богомолов, Е. Н. Исследование аэродинамики диффузорных течений применительно к задачам проектирования межтурбинных переходников Текст. / Е. Н. Богомолов // Вестник РГАТА им. П. А. Соловьева. 2007. -№2 (12).-С. 3-30.

8. Богомолов, Е. Н. Исследование особенностей течения газа в межтурбинном переходнике газотурбинного двигателя Текст. / Е. Н. Богомолов, М. Н. Буров, А. Е. Ремизов // Изв. Вузов. Авиационная техника. 1995. - № 4. - С. 84-87.

9. Богомолов, Е. Н. Исследование особенностей течения потока воздуха в кольцевых диффузорных каналах газотурбинных двигателей Текст. / Е. Н. Богомолов, А. В. Кащеев // Авиационно-космическая техника и технология. 2006. - № 7 (33). - С. 42-44.

10. Богомолов, Е. Н. К расчету параметров степенного профиля скорости турбулентного пограничного слоя Текст. / Е. Н. Богомолов // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2003. - № 3. - С. 74-76.

11. П.Богомолов, Е. Н. Об особенностях профилирования межтурбинных переходников Текст. / Е. Н. Богомолов // Изв. Вузов. Авиационная техника. 1996. - № 3. - С. 72-77.

12. Богомолов, Е. Н. Об особенностях турбулентного течения на начальном участке диффузора Текст. / Е. Н. Богомолов // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2006. - № 2. - С. 57-58.

13. И.Богомолов, Е. Н. Особенности течения газа в межтурбинных переходниках с силовыми стойками Текст. / Е. Н. Богомолов, М. Н. Буров, А. Е. Ремизов // Вестник РГАТА им. П.А. Соловьева. 2002. - № 1. -С. 79-83.

14. Н.Богомолов, Е. Н. Экспериментальные исследования аэродинамической эффективности лемнискатных межтурбинных переходников Текст. / Е. Н. Богомолов, М. Н. Буров, А. Е. Ремизов // Изв. Вузов. Авиационная техника. 2000. - № 3. - С. 57-60.

15. Болтенко, Э. А. Потери давления в парогенерирующих каналах с закруткой потока Текст. / Э. А. Болтенко // Теплоэнергетика. 2007. - № З.-С. 18-21.

16. Вайгандт, Т. В. Расчет и верификация результатов моделирования газодинамических процессов в авиационных ГТД Текст. / Т. В. Вайгандт, М. Я. Иванов // Научно-технический отчет ЦИАМ № 018-2335. 1997.

17. Виноградов, В. А. Расчетное и экспериментальное исследование течения в межкаскадных разделительных и переходных каналах ТРДД Текст. / В. А. Виноградов, Г. П. Каурова, В. Ю. Николенко // Труды ЦИАМ № 870. -1980.

18. Гоголев, И. Г. Аэродинамическое совершенствование переходного патрубка газовой турбины Текст. / И. В. Гоголев, Р. В. Кузьмичев, А. М. Дроконов, И. Д. Заикин, А. А. Кочегаров // Изв. Вузов. Энергетика. 1984. -№ 9. -С. 81-87.

19. Гоголев, И. Г. Аэродинамические характеристики ступеней и патрубков тепловых турбин Текст. / И. Г. Гоголев, А. М. Дроконов. Брянск: Брянское областное издательство «Грани», 1995. - 258 с.

20. Гоголев, И. Г. Экспериментальное исследование двухступенчатого турбинного отсека с переходным патрубком между ступенями Текст. / И. Г. Гоголев, Р. В. Кузьмичев, А. М. Дроконов, А. А. Кочегаров // Теплоэнергетика. 1984. - № 7. - С. 62-64.

21. Гортышов, Ю. Ф. Теплофизический эксперимент и исследования в потоках газа и плазмы Текст. / Ю. Ф. Гортышов, Ф. М. Гайсин, В. Г. Тонконог. Казань: Казан, гос. техн. ун-т, 2005. - 294 с.

22. Григорьев, В. А. Вертолетные газотурбинные двигатели Текст. / В. А. Григорьев, В. А. Зрелов, Ю. М. Игнаткин. М.: Машиностроение, 2007. -491 с.

23. Гудков, Э. И. К вопросу об альтернативном характере воздействия входной закрутки потока на эффективность выходных диффузоров и патрубков турбомашин Текст. / Э. И. Гудков, В. А. Басов, В. А. Конев // Тр. НПО ЦКТИ. 2003. - № 292. - С. 14-19.

24. Двигатели 1944-2000: авиационные, ракетные, морские, наземные Текст. М.: ООО «АКС-Конверсалт», 2000. - 434 с.

25. Дейч, М. Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин Текст. / М. Е. Дейч, А. Е. Зарянкин. М.: Энергия, 1970. -384 с.

26. Дейч, М. Е. Техническая газодинамика Текст.'/ М. Е. Дейч. M.-JL: Госэнергоиздат, 1961.

27. Диденко, О. И. Влияние угла раскрытия на эффективность кольцевых криволинейных диффузоров Текст. / О. И. Диденко, А. Ш. Дорфман, М. И. Сайковский [и др.] // Изв. Вузов. Энергетика. 1967. - № 8. - С. 105— 108.

28. Довжик, С. А. Исследование кольцевых диффузоров осевых турбомашин Текст. / С. А. Довжик, А. И. Морозов // Промышленная аэродинамика. -Вып. 20. 1961. - С. 168-202.

29. Довжик, С. А. Экспериментальное исследование влияния закрутки потока на эффективность кольцевых каналов и выходных патрубков осевых турбомашин Текст. / С. А. Довжик, В. М. Картавенко // Промышленная аэродинамика. Вып. 31. - 1974. - С. 94-109.

30. Дорфман, А. Ш. Расчет кольцевых диффузоров турбомашин и определение потерь в них Текст. / А. Ш. Дорфман, М. И. Сайковский, О. И. Диденко [и др.] // Энергомашиностроение. 1968. - № 5. - С. 9-11.

31. Дорфман, JI. А. Численные методы в газодинамике турбомашин Текст. / JI. А. Дорфман. Л.: Энергия, 1974. - 270 с.

32. Дыскин, JI. М. Течение закрученного потока в кольцевом диффузоре Текст. / Л. М. Дыскин // Изв. Вузов. Энергетика. 1971. - № 8. - С. 118—122.

33. Ивах, А. Ф. Результаты экспериментальной доводки и опыт эксплуатации ГТЭ-10/95 Текст. / А. Ф. Ивах, В. С. Дьяконов, Г. П. Гребенюк, И. П. Афанасьев // Газотурбинные технологии. Вып. № 8 (35). - 2004. - С. 49.

34. Идельчик, И. Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов Текст. / И. Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1983. - 351 с.

35. Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям Текст. / И. Е. Идельчик. М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.

36. Касилов, В. Ф. К выбору оптимальных законов изменения проходных сечений диффузорных каналов Текст. / В. Ф. Касилов // Труды МЭИ. — 1980. -№ 504. С. 38-42.

37. Касилов, В. Ф. Справочное пособие по гидрогазодинамике для теплоэнергетиков Текст. / В. Ф. Касилов. М.: Издательство МЭИ, 2000. -272 с.

38. Кашкин, Ю. Ф. Исследование течения в криволинейных переходных каналах ГТД Текст. / Ю. Ф. Кашкин, А. Е. Коновалов, Д. Е. Пудовиков // Авиадвигатели XXI века: в 3 т. Т.З: тез. докл. II Международной науч.-техн. конф. - М.: ЦИАМ, 2005. - С. 120.

39. Коновалов, А. Е. Расчет течения в переходном канале ГТД Текст. / А. Е. Коновалов // Труды ЦИАМ. 1980. - № 872.

40. Коновалов, А. Е. Течение в переходных каналах компрессоров Текст. / А. Е. Коновалов // Новости зарубежной науки и техники. Авиационноедвигателестроение. Сборник обзоров и рефератов по метериалам иностранной печати. ЦИАМ. - 1990. - № 8. - С. 17-21.

41. Левин, Е. М. Влияние закрутки потока на работу кольцевых конических диффузоров осевых турбомашин Текст. / Е. М. Левин, Г. И. Захарчук // Энергомашиностроение. 1972. - № 2. - С. 27-28.

42. Левин, Е. М. Эффективность кольцевых диффузоров с предотрывным состоянием пограничного слоя Текст. / Е. М. Левин // Энергомашиностроение. 1975. — № 5. - С. 44^5.

43. Ледовская, Н. Н. Некоторые способы повышения эффективности кольцевого диффузора с большим углом раскрытия Текст. / Н. Н. Ледовская // Труды ЦИАМ № 1112. 1984. - С. 1-13.

44. Лефевр, А. Процессы в камерах сгорания ГТД Текст. / А. Лефевр. М.: Мир, 1986.-566 с.

45. Лохманн, Р. П. Закрученное течение в кольцевых диффузорах с коническими стенками Текст. / Р. П. Лохманн, С. И. Марковски, Е. Т. Брукман // Теоретич. основы инженерных расчетов. 1979. - № 2. - С. 143-149.

46. Лущик, А. Е. Турбулентные течения. Модели и численные исследования Текст. / А. Е. Лущик, А. А. Павельев, А. Е. Якубенко // Известия Академии наук. Механика жидкости и газа. 1994. - № 4. - С. 4-27.

47. Макдональд, А. А. Влияние закрутки потока на входе на восстановление давления в конических диффузорах Текст. / А. А. Макдональд, Р. Б. Фокс, Р. С. Дыоестайн // Ракетная техника и космонавтика. 1971. - №10. -С. 152-157.

48. Мигай, В. К. Проектирование и расчет выходных диффузоров турбомашин Текст. / В. К. Мигай, Э. И. Гудков. J1.: Машиностроение, 1981.-272 с.

49. Панкратова, А. Г. Исследование отсека ступень переходный диффузор- направляющий аппарат Текст. / А. Г. Панкратова // Энергетическое машиностроение. Харьков. - 1984. -№ 38. - С. 46-50.

50. Пиралишвили, Ш. А. Исследование аэродинамики отрывного диффузора камеры сгорания ГТД Текст. / Ш. А. Пиралишвили, С. В. Веретенников, Фасил Али Гугса // Вестник РГАТА им. П. А. Соловьева. 2007. - № 2. -С. 77-84.

51. Пиралишвили, Ш. А. Оптимизация характеристик диффузора камеры сгорания ГТД воздействием на пограничный слой Текст. / Ш. А. Пиралишвили, С. В. Веретенников // Вестник РГАТА им. П. А. Соловьева. -2007.-№2.-С. 84-92.

52. Герасименко, В. П. Параметрический анализ характеристик кольцевого диффузора Текст. / В. П. Герасименко, Е. В. Осипов // Авиационно-космическая техника и технология. — 2008. №6 (53). - С. 84-89.

53. Поляков, И. В. Анализ параметров течения в межтурбинном переходном канале с использованием численного моделирования Текст. / И. В. Поляков, А. Е. Ремизов // Авиационно-космическая техника и технология.- 2006. № 7 (33). - С. 25-29.

54. Поляков, И. В. Влияние входной закрутки потока-на параметры течения в модельном межтурбинном переходном канале Текст. / И. В. Поляков, А. Е. Ремизов // Справочник. Инженерный журнал. М.: Машиностроение. -2007. - № 8 (125). - С. 35-38.

55. Пономарев, Н. Улучшение газодинамических характеристик входных и выходных устройств промышленных газотурбинных установок Текст. / Н. Пономарев // Газотурбинные технологии. 2000. - №3. - С. 16-19.

56. Ремизов, А. Е. Формирование облика проточной части базового ТРДД на ранней стадии проектирования Текст. / А. Е. Ремизов, В. А. Пономарев. -Рыбинск: РГАТА, 2007. 150 с.

57. Скибин, В. А. Иностранные авиационные двигатели, 2005 Текст. / В. А. Скибин, В. И. Солонин. М.: Изд. Дом «Авиамир», 2005. - 592 с.

58. Скибин, В. А. Научный вклад в создание авиационных двигателей Текст. В 2-х кн. Книга 2. / В. А. Скибин, В. И. Солонин. - М.: Машиностроение, 2000. - 616 с.

59. Скибин, В. А. ЦИАМ 2001-2005. Основные результаты научно-технической деятельности Текст. В 2-х т. - Т/1. / В. А. Скибин, В. И. Солонин, М. Я. Иванов.- М.: ЦИАМ, 2005. - 472 с.

60. Соркин, JI. И. Иностранные авиационные двигатели, 2000 Текст.: справочник / Л. И. Соркин. М.: Изд. дом «Авиамир», 2000. - 534 с.

61. Халатов, А. А. Теория и практика закрученных потоков Текст. / А. А. Халатов. Киев: Наук, думка. - 1989. - 192 с.

62. Холщевников, К. В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин Текст. / К. В. Холщевников, О. Н. Емин, В. Т. Митрохин. М.: Машиностроение, 1986. -432 с.

63. Чжен, П. К. Отрывные течения Текст. В 3-х т. - Т.1. / П. К. Чжен. - М.: Мир, 1972.-300 с.

64. Чуйко, В. М. Авиадвигателестроение Текст.: энциклопедия / В. М.

65. Чуйко. М.: Изд. дом «Авиамир», 1999. - 300 с. • 77.Crane, С. М. Numerical studies for viscous swirling flow through annular diffusers / С. M. Crane, D. M. Burley // Journal of engineering mathematics. Vol. 8. - 1974. - № 3. - pp. 193-207.

66. Hah, С. Calculation of various diffuser flows with inlet swirl and inlet distortion effects / C. Hah // AIAA Journal. vol. 21. - 1983. - № 8. - pp. 1127-1133.

67. Howard, J. H. Performance and flow regimes for annular diffusers / J. H. Howard, A. B. Thornton-Trump, H. J. Henseler // ASME. Paper 67-WA/FE-21.

68. Japikse, D. Annular Diffuser Performance for an Automotive Gas Turbine / D. Japikse, R. Pompreen // Trans of the ASME. 1979. - № 3. - pp. 58-72.

69. Japikse, D. Correlation of annular diffuser performance with geometry, swirl and blockage / D. Japikse // Proceedings of the 11th thermal and fluids analysis workshop. 2002. - pp. 107-118.

70. Johnston, I. H. The effect of inlet conditions on the flow in annular diffusers I. H. Johnston // Aer. Res. Council. 1959. - № 178. - pp. 21-30.

71. Солодов, В. Г. Особенности обтекания опорного венца кольцевого диффузора ГТД при входной закрутке потока Текст. / В. Г. Солодов, Ю. В. Стародубцев, Б. В. Исаков // Вестник национального технического университета «ХПИ». 2005. - № 6. - С. 31-38. .

72. Kline, S. J. On the nature of Stall / S.J. Kline // Trans. ASME. Vol. 81. -1959. -№3.~ pp. 305-320.

73. Kline, S. J. Optimum of Straight-Walled Diffusers / S. J. Kline, D. E. Abbot, R. M. Fox // J. of Basic Engng. Trans. Of the ASME. Ser. D. Vol. 81. - 1959. -№3.-pp. 321-331.

74. Klomp, E. D. Performance of straight-walled annular diffusers with swirling flow / E. D. Klomp //Aeronautical Journal.-Vol.101. 1997.-№ 1010.-pp. 467-480.

75. Буглаев, В. Т. Совершенствование одноступенчатой газовой турбины Текст. / В. Т. Буглаев, И. Г. Гоголев, А. М. Дроконов // Вестник Брянского государственного технического университета. 2006. - №1 (9). -С. 41-48.

76. Kumar, D. S. Effect of swirl on pressure recovery in annular diffusers / D. S. Kumar, K. L. Kumar // The Journal of Mechanical engineering science. Vol. 22. - 1980. - № 6. - pp. 305-313.

77. Li, Changlin. A method for configuration of annular diffuser / Li Changlin // Journal of Aerospace Power. Vol. 4. - 1989. - pp. 61-62.

78. Monah, R. Optimum inlet swirl for annular diffuser performance using CFD / R. Monah, S. N. Singh, D. P. Agrawal // Indian journal of engineering and materials sciences. Vol. 5.-Issue 1.- 1998.-pp. 15-21.

79. Singh, S.N. Effect of inlet swirl on the performance of annular diffuser having the same equivalent cone angle / S. N. Singh, V. Seshadri, K. Saha, К. K. Vempati, S. Bharani // Journal of Aerospace Engineering. Vol. 220. - 2006. -№2.-pp. 129-143.

80. Sovran, G. Experimentally determined optimum geometries for rectilinear diffuser with rectangular, conical or annular cross-section / G. Sovran, E. D. Klomp // Fluid Mechanics of Internal Flow. Elsevier, New York. - 1967. -pp. 270-319.

81. Ubertini, S. Experimental performance analysis of an annular diffuser with and without struts / S. Ubertini, U. Desideri // Experimental thermal and fluid science. Vol. 22. - 2000. - № 3. - pp. 183-195.

82. Yu Ji-jun. On the throughflow with swirling inflow in annular diffuser / Yu Ji-jun, Yang Zhao-gang, Wang Ming-de // Applied Mathematics and Mechanics -Vol. 13. 1992. - № 3. - pp. 241-254.

83. Петунии, A. H. Измерение параметров газового потока (приборы для измерения давления, температуры и скорости) Текст. / А. Н. Петунин. -М.: Машиностроение, 1974. -260 с.

84. Пешехонов, Н. Ф. Приборы для измерения давления, температуры и направления потока в компрессорах Текст. / Н. Ф. Пешехонов. — М.: Оборонгиз, 1962. 184 с.

85. Болтенко, Э. А. Потери давления в парогенерирующих каналах с закруткой потока Текст. / Э. А. Болтенко // Теплоэнергетика. 2007. — № 3.-С. 18-21.

86. Иноземцев, А. А. Газотурбинные двигатели Текст. / А. А. Иноземцев, В. JI. Сандрацкий. Пермь: «Авиадвигатель», 2006. - 1204 с.

87. Антипов, Ю. А. Влияние закрутки потока на выходе из турбины на эффективность диффузора Текст. / Ю. А. Антипов, И. А. Барский, М. В. Лобан // Изв. Вузов. Машиностроение. 2007. - № 1. - С. 21-23.

88. Пиралишвили, Ш. А. Вихревой эффект. Эксперимент, теория, технические решения Текст. / Ш. А. Пиралишвили, В. М. Поляев, М. Н. Сергеев. М.: Энергомаш, 2000. - 412 с.

89. Кашкин, Ю. Ф. Исследование пространственных отрывных течений в диффузорных каналах Текст. / Ю. Ф. Кашкин, А. Е. Коновалов, С. Ю. Крашенинников // Техника воздушного флота. 2009. - №1. - С. 65-70.