автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.12, диссертация на тему:Разработка эффективных систем охлаждения направляющей лопатки высокотемпературной газовой турбины на базе интенсификации теплообмена с вихревой матрицей

1 . ' « и и»-

I

3 1 ни Ш

На правах рукописи

АНДРЕЕВ КОНСТАНТИН ДМИТРИЕВИЧ

УДК 621.438.016.4-226.2-712.2

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ЛОПАТКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ НА БАЗЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА С ВИХРЕВОЙ МАТРИЦЕЙ

Специальность: 05.04.12 - Турбомашины и комбшпфованные турбоустановки

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 1999

I I

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном техническом ушшерентете на кафедре Энергетического, атомного турбииостроения и авиационных двигателей

Научные руководители:

доктор технических наук,

профессор [Арсеньев Л.В.

доктор технических наук, профессор Рассохин В. А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Кортиков Н.Н.

кандидат технических наук, вед. научи, сотр. Тихоплав В.Ю.

Ведущая организация:

АО "Ленинградский металлический завод"

Защита состоится "/(9"

// 2000 г. в

/6

час. на зассдашш

диссертационного Совета К 063.38.23 в Санкт-Петербургском государственном техническом ушшерентете по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политех1шческая ул., д 29, гла&хо* здание. , аУД. 2£{

С диссертацией можно ознакомиться в Фундаментальной библиотеке университета. Автореферат разослан "/£" 1ШЭ г.

Ученый секретарь диссертациошюго Совета

доктор техшгческих наук, профессор ^ "^асиш

1363.Я Г)Я9. Я* /УЛ

РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ ОХЛАЖДЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ

ЛОПАТКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ НА БАЗЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТЕПЛООБМЕНА С ВИХРЕВОЙ МАТРИЦЕЙ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Повышение температуры газа перед турбиной - наиболее эффективный путь совершенствования газотурбшшых установок. В настоящее время уровни начальных температур достигают 1300... 1400° С. Наиболее сильным температурным нагрузкам подвергаются направляющие лопатки первой ступени. Требуемый ресурс лопаточного аппарата газовых турбин стационарных установок обеспечивается при температуре металла лопаток, не превосходящей 1150 К. При этом длительная работа высокотемпературной газовой турбины при применяемых металлических материалах возможна только при интенсивном охлаждении проточной части. Простая конструкция охлаждаемой лопатки с дефлектором позволяет получить необходимую глубину охлаждения для начальной температуры газа не более 1300 К. Переход к более высоким начальным температурам газа при сохранешш неизменной конструкции системы охлаждения приводит к значительному увеличению расхода охладителя и недопустимо высокой неравномерности температуры по профилю лопатки, а значит, к большим температурным напряжениям в материале пера лопатки.

Повысить эффективность системы охлаждения лопаток можно, если интенсифицировать теплоотдачу с внутренней стороны в одной из самых сложных зон профиля лопатки - участке выходной кромки. Одним из перспективных способов шггенсифика-щш является интенсификация теплообмена путем установки скрещивающегося под некоторым углом оребрения противоположных стенок плоского канала, т.н. вихревой матрицы (компланарных каналов).

Экспериментальные исследования гидравлических сопротивлений и теплообмена в каналах со скрещивающимся оребрением, полученные в разных организациях, характеризуются значительным разбросом результатов, а также полным отсутствием результатов исследований трактов с пересекающимся оребрением. Все это затрудняет проектирование и применение лопаток с вихревыми матрицами. Решению этих задач на ос-

нове изучения процессов течения и теплоотдачи в каналах вихревых матриц и разработке рекомендаций по проектированию и расчету лопаток с такими каналами и посвящена представленная работа..

Цель работы состоит в повышении эффективности охлаждения и снижении температурной неравномерности охлаждаемых направляющих лопаток высокотемпературных газовых турбин за счет интенсификации теплообмена с внутренней стороны благодаря применению вихревых матриц.

Задачи исследования:

1. Обзор и анализ опубликованных экспериментальных данных разных авторов по теплообмену и гидравлическим сопротивлениям трактов вихревых матриц с их анализом и выявлением наиболее надежных и пригодных к применению при проектировании систем охлаждения.

2. Экспериментальные исследования гидравлических сопротивлений и теплоотдачи в каналах с вихревыми матрицами со скрещивающимися и взаимно пересекающимися ребрами с последующим обобщением опытных данных для расчета коэффициентов теплоотдачи и гидравлического сопротивления в таких каналах. Анализ и сопоставление полученных результатов с результатами опытов других организаций для частного случая непересекающегося оребрения. Доказательство достоверности полученных в данной работе результатов на основе такого сопоставления.

3. Разработка методики расчета теплового состояния газотурбинных направляющих лопаток с вихревыми матрицами на основе зависимостей, полученных при экспериментах, и проведение расчетных исследований теплового состояния опытной охлаждаемой направляющей лопатки с вихревой матрицей.

4. Экспериментальные исследования теплового состояния направляющей лопатки с вихревой матрицей с последующим сравнением опытных результатов с результатами расчетных исследований для проверки корректности созданной методики расчета.

5. Разработка оптимальной конструкции направляющей лопатки мощной высокотемпературной газовой турбины с вихревой матрицей.

Достоверность результатов и справедливость разработанных методик подтверждаются: результатами установочных опытов в каналах с гладкими стенками; оценкой точности как результатов измерений, так и получаемых в результате обобщения опыт-

ных данных критериальных зависимостей для вихревых матриц; совпадением в сопоставимых условиях результатов настоящего исследования с результатами других авторов; совпадением результатов расчетов с экспериментом.

Научная новизна.

1. Получены экспериментальные данные о конвективном теплообмене и гидродинамике в каналах с вихревой матрицей, имеющей взаимную врезку ребер.

2. Получены количественные данные по влиянию угла скрещивания ребер и величины взаимной врезки ребер на коэффициенты гидравлического сопротивления и критерии Нуссельта в каналах вихревых матриц.

3. Предложены аналитические зависимости для расчета коэффициентов гидравлических сопротивлений и теплоотдачи в каналах вихревых матриц.

4. На основе выполненного анализа данных экспериментальных исследований теплоотдачи и гидравлических сопротивлений в каналах вихревых матриц и сопоставления с результатами, имеющимися в других организациях, сделано обобщение всех зависимостей после приведения их к сопоставимым условиям. Результаты данного исследования неплохо коррелируются с результатами ряда других организаций, при этом, расширяя диапазоны применимости и дополняя их.

Личный вклад автора определяется участием в постановке задачи, подготовке и проведении опытов, обработке и анализе экспериментальных данных, разработке программ и методик расчета, анализе расчетных дашшх, обобщении результатов по гидравлическим сопротивлениям и теплообмену, полученных в разных организациях.

Автор защищает:

1. Результаты экспериментального исследования гидравлических сопротивлений и теплоотдачи в каналах с вихревыми матрицами.

2. Результаты расчетно-экспериментального исследования теплового состояния охлаждаемой направляющей лопатки с вихревой матрицей.

3. Методику расчета теплового состояния охлаждаемой лопатки с вихревой матрицей и разработанные на основе расчетного анализа рекомендации по проектированию системы охлаждения лопатки с вихревой матрицей.

Практическая ценность. Полученные критериальные зависимости позволяют рассчитывать тепловые и гидравлические характериеттгки вихревых матриц в лопатках га-

зовых турбин, а также могут использоваться в других областях техники для интенсификации теплообмена. Разработаны научно обоснованные рекомендации по повышению эффективности системы охлаждения на примере охлаждаемой направляющей лопатки первой ступени высокотемпературной газовой турбины.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены на ХЫУ Всероссийской научно-технической сессии по проблемам газовых турбин (Москва, 1997), 11-ой Международной конференции по теплообмену (Ю. Корея, 1998), Международной конференции по теплообмену в г. Дрезден (1998), Неделе науки СПбГТУ (1998) и XII Школе-семинаре молодых ученых и специалистов "Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках" (Москва, 1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы.

Структура и объем работы. Диссертациош1ая работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы. Работа содержит_страниц текста, 47 рисунков, __ таблиц и список литературы из 34 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта суть рассматриваемой проблемы, показана актуальность использования интенсификации теплообмена с помощью вихревых матриц и перечислены организации, применяющие вихревые матрицы в системах охлаждения лопаточных аппаратов газовых турбин.

В первой главе приводятся обзоры экспериментальных исследований теплообмена и гидравлики в моделях вихревых матриц, а также исследований теплового состояния охлаждаемых лопаток газовых турбин с вихревыми матрицами.

Анализ результатов опытных исследований но теплоотдаче и гидравлическим сопротивлениям в каналах вихревых матриц, выполненных в МАТИ, МВТУ, ЦИАМ, НПО "Завод им. В.Я.Климова", КНПО "Труд" показал, что выполненные исследования относятся к частному случаю непересекающегося оребрения, т.е. взаимная врезка ребер И,, (перекрыша, рис. 1) равна 0, и характеризуются существенными отличиями как по теплообмену, так и гидравлическому сопротивлению.

Опубликовашгые в открытой печати материалы по экспериментальным исследованиям теплового состояния лопаток газовых турбин с вихревыми матрицами не содержат каких-либо зависимостей или других результатов, которые можно было бы использовать для расчетов теплового состояния лопаток подобного типа.

Из анализа опубликованных работ следует, что приведенные в них результаты не позволяют выработать надежные рекомендации по расчету гидравлических сопротивлений и теплоотдачи в компланарных каналах и применению вихревых матриц в охлаждаемых лопатках газовых турбин. На основе проведенного анализа определены цели и задачи настоящего исследования.

В главе 2 дано описание экспериментальной установки, созданной для исследования процессов гидродинамики и теплоотдачи в каналах вихревых матриц, методики проведения опытов, погрешностей, обработки экспериментальных данных, приведены результаты наших исследований и их сопоставление с результатами исследований других организаций. Величина погрешности определения критериев Ке составляла 7.5 %, чисел Нуссельта - 15 %, коэффициентов сопротивления С, - 5 %.

Базовая модель для проведения экспериментов представляла собой канал прямоугольного поперечного сечения (рис. 1), в котором на противоположных широких стенках установлены ребра, а высота канала Н= 12 мм оставалась постоянной. Для проведения настоящих исследований было изготовлено 3 комплекта теплообменных поверхностей со скрещивающимся оребрением (матриц), отличающихся углами скрещивания, которые принимали 3 значения 20= 60°, 90° и 120°. Длина оребренного участка Ь каждой матрицы составляла 210 мм, а ширина В= 90 мм. Шаг оребрения Б= 14 мм и толщина ребер Ь= 4 мм оставались постоянными для всех комплектов. Что касается высоты ребер Ьр и величины их взаимного пересечения Ьп> то у вновь изготовленных матриц они составляли 9 и б мм соответствешю. В ходе проведения опытов подрезкой высоты ребер на 1.0, 2.0, 3.0 мм от исходного уровня были достигнуты еще следующие дискретные значения Ьр= 8.0, 7.0, 6.0 мм и 11п= 4.0, 2.0, 0.0 мм. Таким образом, в опытах исследовано 4 модели каналов со взаимно связанными значениями 11р и Ьп. в соответствии с соотношением Н= 2-Ьр - Ь„

В качестве определяющего размера при определении критериев Яе и чисел N11 использовался эквивалентный диаметр <1,

к///////////У///////К\\\у

5X2

Б

Т

у////////////////////!

и^ и/и

Рис. 1. Основные геометрические размеры теплообменных поверхностей с взаимно пересекающимся под углом 2Р и скрещивающимся на глубину Ьп оребрением.

(1)

Входящие в выражение (1) объем Ув, занимаемый теплоносителем в тракте с компланарными каналами, и общая теплообменная поверхность тракта Бе в случае прямоугольного оребрения могут быть определены по соотношениям Ув=Ь-В-(2-Ьр-(1-Ь/5)+Ьп-(Ъ/8)2);

¥г= 2-Ь-В-(1+2-Ир/8+Н/В-(]-Ь/8)-2-Ь/82-(2-Ьп+Ь)). (2)

Другой обобщешюй геометрической характеристикой, используемой при опреде-лешш эквивалентной скорости вдоль фронта тракта вжревой матрщц.! служит эк-

Бивалентная площадь проходного сечения {,= Ув/Ъ. Скорость используется при обработке экспериментальных данных по гидравлическим сопротивлениям.

Были выполнены опытные исследования теплообмена и гидравлического сопротивления в канале прямоугольного сечения с гладкими теплообменными поверхностями (т.н. установочные опыты) с целью привязки результатов, подученных на данной модели, к общепринятым и многократно подтвержденным зависимостям по коэффициентам теплоотдачи и коэффициентам трения при течении воздуха в прямых каналах с гидравлически гладкими стенками. Они подтвердили заложенные в проекте экспериментальной установки точность и достоверность опытных результатов и позволили развернуть исследования каналов с оребрением теплообменных поверхностей.

Опытные данные по гидравлическим характеристикам теплообменных поверхностей со скрещивающимся и взаимно пересекающимся оребрением обработаны в виде зависимостей коэффициентов гидравлического сопротивления С, от критерия Яс с выде-леиием в качестве параметров глубины взаимного пересечения (врезки) ребер Ь„ и угла их скрещивания 2р (рис. 2). Под коэффициентом гидравлического сопротивления понимается величина ¡¡= 2ДР/р-\У,2. В опытах при изменении перекрыши от 4.0 мм до О значения коэффициентов гидравлического сопротивления снижались от 35 до 5. При Яе= 104 переход от перекрыши оребрения Ьп= 4.0 мм к величине Ьп~" 2.0 мм приводит к падению С, в два раза. Угол скрещивания 2р также весьма существенно влияет на величину коэффициентов гидравлического сопротивления и при изменении его при Ке= 104 от 60° до 120° коэффициенты гидравлического сопротивления изменяются от 30 до 160, т.е. более чем в 5 раз.

Для всех исследованных теплообменных поверхностей с оребрением коэффициенты гидравлического сопротивления С, в достаточно протяженной области изменения критериев Ке крайне слабо зависят от величины последних. Таким образом, можно говорить об области автомодельности коэффициентов гидравлического сопротивления С, по критерию Ке. Минимальные значения критериев Яе = 4-103, полученные в опытах, все еще соответствовали области автомодельности для всех исследоваипых теплообменных поверхностей. Что касается границы области автомодельности, то здесь граничное значение критериев Кс = Яегр зависело как от величины утла скрещивания ореб-репия 2(5, так и от величины его взаимного пересечения Ь„. Для определения этой гра-

ницы предлагается эмпирическая зависимость, обобщающая опытные дашиые с погрешностью ± 10 %:

100 70

50 40 30

20

10

Я г V уу •¿г

п А н р" т"г

ф © ф € э

•

\

• ф

• • •

Щ

•

О л о о:

< с>

10

20

30

Яе-Ю'3

Рис. 2. Коэффициенты гидравлического сопротивления для теилообменных поверхностей с углом скрещивания оребрения 2Р= 90° при изменении величины взаимного пересечения ребер Ьп

Кегр = (29.5-18-р-6Ь„)103, (3)

где р = 2р/л = 1/3 -ь 2/3 - безразмерный угол скрещивания; 2р - угол скрещивания ореб-реиия, рад; = Ьп / Ьр = 0 ч- 0.7 - безразмерная высота пересечения ребер.

Для определеши величины коэффициентов гидравлического сопротивления С, в рассматриваемой области автомодельности по критерию Яе также может быть предаю-

жена эмпирическая формула, полученная в результате обобщения данных настоящих опытов с точностью в ± 15 %

0.8-Ь„

При значениях критериев Ке>Ке,р коэффициенты тдравлического сопротивления С, с увеличением критериев Н.е убывают. Аппроксимация опытных результатов в этой области критериев Яе степенной зависимостью

г; = А / Кеш (5)

позволила получить приближенную формулу для определения показателя степени ш, обобщающую дашгые во всем исследованном диапазоне изменения угла скрещивания 2Р с погрешностью не выше + 30 %

т = 0.15 + 0.525-Ь0. (6)

Коэффициент А в формуле (5) может быть определен из условия совпадения коэффициентов гидравлического сопротивления, вычисленных по этой формуле при Ке^Ле^, с величиной этого коэффициента в области автомодельности

Со = А/К<р. (7)

Оребренные поверхности должны заполнять всю ширину канала В, то есть должны примыкать к боковым стенкам канала. При обращении к указанным формулам следует также учитывать, что они получены в опытах, где относительный шаг оребрения Я/Ъ = 14/4 = 3.5 оставался постоянным. В случае другого отношения Ь/В для использования приведенных зависимостей необходим переход к приведенному коэффициенту сопротивления. Коэффициент сопротивления и приведенный коэффициент сопротивления связаны соотношением ^-Ь/В.

Опытные данные по теплообмену обработаны в виде зависимостей чисел Ми от критерия Ке с выделением в качестве параметров глубины взаимного пересечения (врезки) ребер Ьп и угла их скрещивания 20 (рис. 3). Исследования показали, что использование скрещивающегося оребрения в каналах может привести к росту теплоотдачи в 3 раза в сравнении с уровнем теплоотдачи в канале с гидравлически гладыши неоребренными стенками. Если по параметру Ьп результаты опытов не дали четкого

расслоения опытных точек, то выявлено их довольно четкое расслоение для систем с разным углом скрещивания 2(3 при фиксированной величине перекрьшш оребрения

N11

180

140 120

100

90

80 70 60

50 40

30

Рис. 3. Изменение чисел N11 по критерию Ле на участке канала с оребрением, пересекающимся на глубину Ьп= 6.0 мм при разных значениях угла скрещивания 2|3.

Ьп. Так при Ке=16103 на тегсгообмешшк поверхностях с Ь„=6.0 мм переход от угла 2р~60° к углу 2р=90° приводит к увеличению чисел 1\ти на 25% против низшего уровня,

V

47

V, V

47

V

Л

с д Д

V □ Л, А

X 7 □ Л

□ □

□ Л

\ А

V

Л

д

5 6 7 8 9 10

20 К. с -Ю"

а дальнейшее увеличение угла 20 до 120° дает еще 30-ти %-ное увеличение чисел Ки против достигнутого на промежуточном уровне (при 2(3=90°). Таким образом, оказывается, что увеличение угла скрещивания 2Р в 2 раза (с 60° до 120°) при Ьп=б.О мм ведет к росту коэффициентов теплоотдачи в оребренных поверхностях в 1.5 раза. Таким же увеличением коэффициентов теплоотдачи с ростом угла скрещивания 2р характеризуются и оребренлые теплообмешгые поверхности с глубиной взаимного пересечения ребер Ьп=4.0 мм, Ьп=2.0 мм и Ь„=0.0 мм.

В результате обобщения опытных данных получена степегагая зависимость вида № = С11еп. (8)

Взаимная перекрыша ребер Ьп влияет на величину чисел Ии опосредовашю, т.к. входит в формулу для расчета эквивалентного диаметра &,, который является определяющим размером в критерии Не.

Как показали исследования, величина показателя п в критериальном соотношении (8) не зависит от величины перекрыши оребрения Ь„ и может быть представлена линейной зависимостью только от приведенной величины утла скрещивания 20: п = 0.45 + 0.63-р. (9)

Точно также и коэффициент С в соотношении (8) не зависит от параметра Ьп при фиксированном значении угла 2р и его линейная аппроксимация по приведенной величине угла скрещивания р = 2р/я может быть представлена в виде

С = 22 - 30-р. (10)

Полученные на основании обобщения опытных данных эмпирические соотношения (8)н-(10) позволяют определять с погрешностью ±15% средние коэффициенты теплоотдачи на теплообменных поверхностях, оребрение которых имеет параметры Ьп = Ьп/Ьр = 0 :-0.7, р=2р/я = 1/3+2/3, Б/Ь=3.5; в диапазоне изменения критериев Кс = (5+40)-Ю3.

В главе 3 представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований охлаждаемых направляющих лопаток первой ступени с вихревой матрицей газовой турбины установки ГТН-6У (АО "Турбомоторный завод").

Дано описание газодинамического стенда кафедры турбшюстроения СПбГТУ, рабочего участка и конструкции экспериментальных охлаждаемых лопаток дефлектор-

ной конструкции. Был подготовлен пакет из 4-х опытных лопаток, две из иих (№ 1 и № 3) были препарированы в среднем сечении каждая десятью проволочньми термопарами. Обе препарированные лопатки имели идентичное расположение рабочих спаев термопар на обводе контура профиля, что позволяет обеспечить при исследовании температурных полей более точный анализ теплового состояния лопаток.

Опыты по исследованию теплового состояния и эффективности охлаждения лопаток НА дефлекторной конструкции с открытой системой охлаждения на газодинамическом стенде проводились на стационарных режимах, устанавливаемых по температуре газа Т^ и расходу охладителя GB. Программой опытного исследования охлаждаемой лопатки НА предусматривалась работа газодинамического стенда в диапазоне температур газа в рабочем участке Т*о= 45СМ-800°С. Расход газа через рабочий участок Gr выбирался таким образом, чтобы его величина при указанных температурах газа обеспечивала критерии Re в газовом потоке на уровне 3 105. Расходы охладителя через систему охлаждения опытной лопатки GB назначались с таким расчетом, чтобы диапазон варьировать их относительных величин GB находился в интервале 0.5-к3.5 %. Температура охлаждающего воздуха на входе в тракт охлаждения Т'^ лопатки изменялась в диапазоне 58+565 °С.

Для проведения расчетных исследований теплового состояния опытной лопатки автором был модифицирован существующий программный комплекс COLD (кафедра «Турбиностроение и средства автоматики» С.-Петербургского института машиностроения (ВТУЗ-ЛМЗ). Комплекс был дополнен новым программным модулем, позволившим определять тепловое состоять охлаждаемых лопаток с вихревыми матрицами с использованием зависимостей, полученных в настоящих исследованиях.

Результаты расчетно-эксиериментальных исследований температурных полей для опытных лопаток при различных режимных параметрах представлены на рис. 4 и рис. 5. На этих рисунках сплошной линией нанесены результаты расчетного исследования, а показания термопар вдоль обвода профиля для данных режимов показаны в виде отдельных точек. Очевидно очень хорошее совпадение расчетных и экспериментальных результатов, что также подтверждается и неплохой согласованностью расчетных и опытных значений расходов воздуха, проходящего через систему охлаждения.

Рис. 4. Распреде ратуры стенки тановки ГТН-6У ного обвода про

ление темпе-лопатки у с ■ вдоль наруж-ф и л я (р е ж и м 74)

Рис. 5. Распределение температуры стенки лопатки установки ГТН -6У вдоль наружного обвода профиля (режим 77)

Глава 4 посвящена разработке рекомендаций по повышению эффективности систем охлаждения направляющих лопаток высокотемпературных газовых турбин мощных энергетических газотурбшшых установок. С этой целью были проведены расчетные исследования теплового состояния направляющей лопатки первой ступени газовой турбины установки ГТЭ-150 (АО "JIM3") для одного из проектных вариантов этой лопатки, когда она имела дефлекторную конструкцию с размещенной в хвостовой части вихревой матрицей. Исследования проводились на максимальную начальную температуру газа 1473 К, начальное давление газа Р„*= 1.5876 МПа, статическое давление на выходе составляло Р(= 0.927 МПа. Рабочим телом в системе охлаждения служит воздух. Параметры воздуха на входе в систему охлаждения: Тввх - 423 К, Рввх*= 1.58 МПа. Расчетные исследования проводились с помощью модифицированного комплекса COLD.

В ходе исследований варьировались угол скрещивания вихревой матрицы 2р, величина перекрыпга ребер hn и толщина ребер Ь. В результате вариантных расчетов удалось выявигь наилучший вариант конструкции вихревой матрицы, который характеризовался большим локальным значением глубины охлаждения (0= 0.455) участка лопатки, где установлена вихревая матрица, и наименьшим значением расхода охладителя (G„= 0.465 кг/с), обеспечивающим эту глубину, среди всех иеследоватгых вариантов, включая и исходный (0= 0.422 и G0= 0.515 кг/с). Конструктивно этот вариант отличался от базового наличием перекрыши hn= 4 мм и высотой ребра hp= 6 мм (в базовом варианте h„= 0 мм и hp= 4 мм).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе выполненных исследований созданы высокоэффективные поверхности теплообмена для интенсификации теплоотдачи с внутренней стороны лопаток газовых турбин, отличительной особенностью которых является вихревая матрица со взаимной врезкой ребер.

2. Критерии Nu па исследованных поверхностях превышают коэффициенты теплоотдачи на том же участке канала с гладкими стенками в 1.5...3.5 раза по всему исследованному диапазону изменения критериев Re. По параметру hn результаты опытов не дали четкого расслоения опытных точек. Влияние угла скрещивания ребер 2[! на сред-

ние числа Ми при постоянном значении величины Ь„ оказывается весьма заметным. В этом случае увеличение угла 20 сопровождается и ростом коэффициентов теплоотдачи:

3. Результаты опытов по определению гидравлических сопротивлений в канале с оребрешшми теплообменными поверхностями показали, что коэффициенты гидравлических сопротивлений исследовщшых поверхностей С превышают коэффициенты гидравлического сопротивления того же участка канала, но имеющего гладкие стенки, С„ в 15...750 раз. При Яе< (14...20)-103 коэффициенты гидравлических сопротивлений прак-пгчески не зависят от Яе, но при больших значениях Яе с увеличением последних убывают. С увеличением Ьп коэффициенты С, возрастают. Аналогичным образом влияет на коэффициента гидравлического сопротивления и угол скрещивания 20.

4. На базе полученных критериальных соотношений для коэффициентов гидравлического сопротивления и средних чисел N11 создана математическая модель охлаждения направляющей лопатки с вихревой матрицей газоперекачивающего агрегата ГТН-6У и проведены расчетные нсследовашм этой лопатки. Получены распределения температур вдоль обвода профиля, значения расходов охладителя, коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны, коэффициенты гидравлических сопротивлений в системе охлаждения для широкого спектра изменения режимных параметров.

5. Обобщение результатов опытов позволило получить эмпирические критериальные соотношения для определения коэффициентов гидравлических сопротивлений С, и критериев N11 в теплообменник поверхностях со скрещивающимся и взаимно пересекающимся оребрением. Протяженность области автомодельности по критерию Яе для коэффициентов гидравлического сопротивления £ зависит от параметров 0 = 20/ л и Ь0 = Ьп /Ьр; от этих же параметров зависит и величина коэффициентов С, в рассматриваемой области. При Яе>Яеф предложена степенная зависимость С,= ДЯе) с показателем степени т, зависящим от глубины пересечения ребер Ьп. Опытные данные по средней теплоотдаче на теплообменных поверхностях также удалось обобщить простым степенным соотношешкм N11= ДЯе) с коэффициентом и показателем степени, зависящим от относительного угла скрещивания 0.

6. Проведены экспериментальные исследования таких лопаток с режимными параметрами, соответствующими параметрам расчетных исследовашш. Выявлено очень

хорошее согласование температурных полей и расходов охладителя на всех режимах. Это подтвердило правильность созданной математической модели лопатки, выведенных критериальных соотношений по теплообмену и гидравлическому сопротивлению в каналах с компланарным оребрением, и доказана возможность практического применения полученных зависимостей для расчета участков системы охлаждения турбинных лопаток с вихревыми матрицами.

7. Проведены расчетные исследования направляющей лопатки первой ступени высокотемпературной газовой турбины стационарной установки ГТЭ-150. Даны практические рекомендации по изменению конструкции вихревой матрицы с целью повышения эффективности всей системы охлаждения.

Публикации по теме диссертации

1. Андреев К.Д., Арсеньев JI.B., Полищук В.Г., Соколов Н.П. Исследование теплообмена и гидравлических сопротивлений в канале прямоугольного сечения со взаимно пересекающимся и скрещивающимся оребрением. - Промышленная теплотехника, 1998.-т. 20.-№3.-С. 70-75.

2. Андреев К.Д., Арсеньев JI.B. Экспериментальное исследовшше теплообмена и гидравлических сопротивлений в канале со взаимно пересекающимся и скрещивающимся оребрением // Сб. тезисов докл. "Современные научные школы: перспективы развития". - С.-Пб.: СПбГТУ, 1998. - С. 128.

3. Andreev K.D., Arsenjev L.V., Polishchuk V.G., Sokolov N.P. Design of system of cooling of nozzle vane of gasturbine for driving GTI // Proc. 11th International Heat Transfer Conference. - Kyongju, 1998. Vol. 6. - P. 481-490.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛООБМЕНА И ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МОДЕЛЕЙ ВИХРЕВЫХ МАТРИЦ И ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОХЛАЖДАЕМЫХ ЛОПАТОК С ВИХРЕВЫМИ МАТРИЦАМИ. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ

1.1. Объект исследований.

1.2. Обзор экспериментальных исследований гидравлического сопротивления и теплообмена в трактах с компланарным оребрением

1.3. Обзор экспериментальных исследований лопаток газовых турбин с системой охлаждения на базе вихревых матриц

1.4. Цели и задачи настоящих исследований

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ И ТЕПЛООБМЕНА В КАНАЛАХ С ВИХРЕВЫМИ МАТРИЦАМИ

2.1. Экспериментальное оборудование и конструкция рабочего участка для исследования гидравлических сопротивлений и теплоотдачив каналах с вихревыми матрицами

2.2. Методика проведения опытов и обработки результатов экспериментов

2.3. Диапазоны изменения режимных параметров опытов.

Погрешности результатов экспериментального исследования

2.4. Результаты опытов по исследованию теплоотдачи и гидравлического сопротивления в канале прямоугольного поперечного сечения с гладкими стенками

2.5. Результаты исследования гидравлических характеристик теплообменных поверхностей со скрещивающимся и взаимно пересекающимся оребрением

2.6. Результаты исследования теплообмена в модельном канале. Обобщение опытных данных по теплообмену

2.7. Сравнение полученных результатов с результатами других организаций

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ОХЛАЖДЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ЛОПАТКИ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ С ВИХРЕВОЙ МАТРИЦЕЙ

3.1. Экспериментальные исследования теплового состояния и эффективности охлаждения направляющей лопатки газовой турбины с вихревой матрицей

3.1.1. Экспериментальное оборудование

3.1.2. Обработка результатов

3.1.3. Погрешности результатов

3.1.4. Результаты экспериментального исследования теплового состояния и эффективности охлаждения опытной лопатки. Анализ опытных данных

3.2. Расчетные исследования теплового состояния направляющей лопатки газовой турбины с вихревой матрицей

3.2.1. Особенности расчетного исследования теплового состояния лопаток

3.2.2. Краткое описание программного комплекса COLD

3.2.3. Расчетные исследования теплового состояния. Сравнение результатов расчетных и экспериментальных исследований и их анализ

4. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ НАПРАВЛЯЮЩЕЙ ЛОПАТКИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ

А - коэффициент;

В - ширина канала вихревой матрицы, м; Ь - толщина ребра вихревой матрицы, м; С - коэффициент; с1г - гидравлический диаметр канала, м; с!э - эквивалентный диаметр тракта с компланарными каналами, м;

Рх - общая теплообменная поверхность тракта с компланарными каналами, м2;

4 - эквивалентная площадь проходного сечения тракта с компланарными каналами,

Р0 - теплообменная поверхность базового канала с гладкими теплообменными поверхностями составляла, м2;

Рсх - неоребренная поверхность одной теплообменной пластины, м2; ГЁ - поверхность одной боковой стенки, свободной от оребрения, м ;

Рр - площадь поверхностей оребрения, м ; Рп - площадь пересечения оребрения, м2;

Р^ - площадь поверхности оребренных участков каналов, омываемые охлаждающим воздухом, м2;

§ = 9.81 - ускорение свободного падения, м/с ;

Ов - расход воздуха, проходящего через систему охлаждения, кг/с;

Ог - расход газа через межлопаточные каналы, кг/с;

Н - высота канала вихревой матрицы, м;

Ьп - величина взаимного пересечения ребер вихревой матрицы, м; Ьр - высота ребра вихревой матрицы, м; Ь - длина канала вихревой матрицы, м; т - показатель степени; п - показатель степени; Ыи - критерий Нуссельта; Р - среднее давление, Па;

Ра - атмосферное давление, Па; Я - газовая постоянная, Дж/кг-К;

Кеэ= ёэ-\Уэ/у - критерий Рейнольдса, в качестве характерного размера используется эквивалентный диаметр;

Б - шаг установки ребер вихревой матрицы, м; = Э/Ьр - относительный шаг установки ребер вихревой матрицы;

Тст - температура стенки, К;

3 - угол установки ребер вихревой матрицы к направлению продольной оси канала, рад; а - угол наклона поверхности ребра к плоскости основной широкой стенки, рад; Ув - объем, занимаемый теплоносителем в тракте с компланарными каналами, м3; п - число, равное 3.1415.; С, - коэффициент сопротивления в канале; - коэффициент сопротивления, отнесенный к единице длины канала, £,= С,-с1г/Ь;

Р = — - относительный угол установки ребер вихревой матрицы к направлению тс продольной оси канала;

УЭ - эквивалентная скорость в тракте с компланарными каналами, м/с; V - коэффициент кинематической вязкости, м2/с; ¥ = Тст /Тв - температурный фактор; а = а ¡к - относительный угол наклона поверхности ребра к плоскости основной широкой стенки;

Ур о - объем, занимаемый ребрами теплообменных поверхностей, м3;

Ур - общий объем оребрения на участке канала с двумя скрещивающимися оребренными поверхностями, м3;

Уп - объем пересечения оребрения, м ;

Ув - свободный от оребрения объем в канале вихревой матрицы, м ; X - коэффициент теплопроводности, Вт/м-К; ав - коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны; аг - коэффициент теплоотдачи с газовой стороны; р - плотность среды, кг/м ;

X - относительная скорость потока воздуха или газа; <т - относительная погрешность измерений; Рг - критерий Прандтля;

Re^ - величина критерия Рейнольдса, определяющая границу зоны автомодельности;

Со - коэффициент сопротивления в пределах зоны автомодельности; Тг* - температура газа за камерой сгорания, К;

Рн- давление газа на выходе из решетки профилей лопатки в корневом сечении, Па;

Р^- давление газа на выходе из решетки профилей лопатки в периферийном сечении, Па;

Р®х - давление воздуха на входе в систему охлаждения лопатки, Па; Тввх - температура воздуха на входе в систему охлаждения лопатки, Па; Т*0 - температура газа перед фронтом решетки лопаток, К; 9 - безразмерная глубина охлаждения.

На современном этапе развития как отечественного, так и зарубежного стационарного газотурбостроения в качестве главной тенденции, определяющей неуклонный рост экономичности вновь проектируемых мощных ГТУ, является повышение начальных параметров газа перед турбиной, в частности, температуры [18]. В условиях опережающих темпов роста начальной температуры газа в турбине в сранении с темпами роста характеристик жаропрочности и жаростойкости вновь создаваемых материалов для газотурбостроения реализация высоких начальных температур возможна только при использовании интенсивного охлаждения горячих деталей проточной части газовой турбины. С помощью охлаждения представляется возможным получить такие температуры в материале охлаждаемой детали, которые обеспечили бы ее работоспособность во всем диапазоне эксплуатационных режимов [11].

К настоящему времени наиболее широкое распространение получили системы открытого воздушного охлаждения, для которого используется часть циклового воздуха, сбрасываемая после прохода по охлаждающим каналам горячих деталей в проточную часть турбины [29]. Их основным достоинством является простота конструктивного исполнения. Вместе с тем, расходование воздуха на охлаждение турбины приводит к уменьшению выгоды, получаемой от повышения начальной температуры газа, и может сделать ее столь незначительной, что технологические и эксплуатационные трудности, связанные с применением охлаждаемых деталей и усложнение конструкции ГТУ не будут оправдываться. Поэтому при увеличении температуры газа на входе в турбину перед проектировщиками стоит задача достижения необходимого эффекта охлаждения деталей турбины при минимальном относительном расходе охлаждающего воздуха [32].

В высокотемпературных газовых турбинах наиболее сильные тепловые нагрузки воспринимает лопаточный аппарат, в частности, направляющие лопатки первой ступени, для которых дополнительным фактором, ухудшающим их 9 тепловое состояние, является неравномерность газового потока после камеры сгорания, которая может достигать в стационарных газотурбинных установках 15% от величины среднемассовой температуры.

Основным способом повышения эффективности систем охлаждения лопаточных аппаратов с целью обеспечения необходимого ресурса их работы является интенсификация внутреннего теплообмена в каналах системы охлаждения [8]. К таким способам теплоотдачи в плоских охлаждающих каналах относится оребрение их противоположных стенок взаимно пересекающимися ребрами, расположенными под некоторым углом к оси канала, так называемые каналы с вихревой матрицей, или компланарные каналы [27].

Учитывая актуальность, проблемами интенсификации теплообмена с помощью вихревых матриц занимались в разное время и занимаются в настоящее время большое число организаций. Накоплен опыт применения вихревых матриц в системах охлаждения лопаточных аппаратов на - АО "Ленинградский Металлический завод", НПП "Завод им. В.Я. Климова", АО "Турбомоторный завод" и других энергомашиностроительных предприятиях.

Основные результаты:

1. Спроектирован и изготовлен модельный канал для экспериментального исследования теплообмена и гидравлического сопротивления теплообменных поверхностей со скрещивающимся под углом 2(3 и взаимно пересекающимся на величину Ьп оребрением. Изготовлены опытные теплообменные поверхности и выполнена их препарировка термопарами. Смонтирован экспериментальный стенд, включающий собственно модельный канал, систему подвода воздуха к этому каналу, систему электрического обогрева теплопередающих стенок канала и систему измерения электрических и термодинамических параметров.

2. Составлена методика обработки опытных данных и обобщения результатов опытов в критериях подобия. Проведена оценка погрешностей результатов опытов.

3. Проведено экспериментальное исследование коэффициентов теплоотдачи и коэффициентов гидравлического сопротивления на участке канала прямоугольного поперечного сечения длиной Ь с соотношением сторон В/Н= 90/12 мм со скрещивающимся под углом 2(3 и взаимно пересекающимся на глубину Ьп оребрением двух противоположных широких стенок. Исследовано 12 вариантов теплообменных поверхностей с углами 2(3= 60°, 90° и 120° и величиной перекрыши ребер Ьп= 6, 4, 2 и 0 мм по каждому из углов 2(3. Шаг оребрения Б и толщина ребра Ь у всех исследованных вариантов были одинаковы и составляли соответственно 8= 14 мм и Ь= 4 мм. Использование в качестве теплоносителя воздуха с начальной температурой примерно 300 К обеспечивало диапазон изменения критериев Ые= (5.50)-10 , вычисленных по эквивалентному гидравлическому диаметру с1э и эквивалентной площади проходного сечения

4. Результаты опытов по определению гидравлических сопротивлений в канале с оребренными теплообменными поверхностями показали, что коэффициенты гидравлических сопротивлений исследованных поверхностей С, превышают коэффициенты гидравлического сопротивления того же участка канала, но имеющего гладкие стенки, С,0 в 15. .750 раз в зависимости от величины угла 2(3 и значения перекрыши ребер hn. При Re< (14.20)-103 коэффициенты гидравлических сопротивлений практически не зависят от Re, но при больших значениях Re с увеличением последних убывают. Глубина взаимного пересечения ребер hn при прочих равных условиях заметно влияет на величину коэффициентов гидравлического сопротивления С,: с увеличением hn коэффициенты ^ возрастают. Аналогичным образом влияет на коэффициенты гидравлического сопротивления и угол скрещивания 2р.

5. Результаты опытов по определению теплоотдачи на участке канала с оребренными поверхностями показали, что безразмерные коэффициенты теплоотдачи на исследованных поверхностях Nu превышают коэффициенты теплоотдачи на том же участке канала с гладкими стенками Nu в 1.5.3.5 раза в зависимости от величины угла 2(3 и глубины взаимного пересечения ребер hn по всему исследованному диапазону изменения критериев Re. Если разброс точек в координатах графика Nu= f(Re) при 2(3= const по параметру hn составляет ±15% от некоторой осредняющей их линии для всех значений исследованного угла скрещивания ребер 2(3, то влияние угла скрещивания ребер 2(3 на средние числа Nu при постоянном значении величины hn оказывается весьма заметным. В этом случае увеличение угла 2(3 сопровождается и ростом коэффициентов теплоотдачи.

6. Обобщение результатов опытов позволило получить эмпирические критериальные соотношения для определения коэффициентов гидравлических сопротивлений С, и безразмерных коэффициентов теплоотдачи Nu в теплообменных поверхностях со скрещивающимся и взаимно пересекающимся оребрением. Протяженность области автомодельности по критерию Re для коэффициентов гидравлического сопротивления С, зависит от параметров (3 = 2(3/л и hn = hn /hp; от этих же параметров зависит и величина коэффициентов гидравлического сопротивления в рассматриваемой области. При RoRe^ предложена степенная зависимость f(Re) с показателем степени т, зависящим от глубины пересечения ребер hn. Опытные данные по средней теплоотдаче на теплообменных поверхностях также удалось обобщить простыми степенными соотношениями вида Nu= CRen, коэффициент С и показатель степени п в котором являются линейными функциями параметрами р.

7. На базе полученных критериальных соотношений для коэффициентов гидравлического сопротивления и средних чисел Nu создана математическая модель охлаждаемой направляющей лопатки с вихревой матрицей газоперекачивающего агрегата ГТН-6У, выпускаемого АО "Турбомоторный завод".

8. Проведены расчетные исследования этой лопатки с использованием программного комплекса COLD (ПИМаш) для различных вариантов конструкции дефлектора. Получены распределения температур вдоль обвода профиля, значения расходов охладителя, коэффициенты теплоотдачи с наружной и внутренней стороны, коэффициенты гидравлических сопротивлений в системе охлаждения для широкого спектра изменения режимных параметров.

9. Был подготовлен рабочий участок с препарированными термопарами экспериментальными охлаждаемыми направляющими лопатками установки ГТН-6У.

10. Проведены экспериментальные исследования таких лопаток с режимными параметрами и вариантами конструкций дефлектора, соответствующими параметрам и конструкциям, для которых проводились расчетные исследования. Выявлено очень хорошее согласование температурных полей и расходов охладителя на всех режимах и при всех исследованных конструкциях системы охлаждения. Это подтвердило правильность созданной математической модели лопатки, выведенных критериальных соотношений по теплообмену и гидравлическому сопротивлению в каналах с компланарным оребрением. Доказана также возможность практического применения полученных зависимостей для расчета участков системы охлаждения турбинных лопаток с вихревыми матрицами.

138

11. Создана математическая модель и проведены расчетные исследования направляющей лопатки первой ступени высокотемпературной газовой турбины стационарной энергетической установки ГТЭ-150 АО "Ленинградский Металлический завод". Даны практические рекомендации по изменению конструкции вихревой матрицы, установленной в этой лопатке, с целью повышения эффективности всей системы охлаждения.

Заключение.

В работе были проведены комплексные - экспериментальные и расчетные -исследования теплообмена и гидравлического сопротивления в каналах с компланарным оребрением применительно к системам охлаждения лопаточного аппарата высокотемпературных газовых турбин.

1. Акимов Н.К., Проскуряков Г.В. Модернизация газоперекачивающих агрегатов 16 и 25 МВт // Тяжелое машиностроение. - 1996. - № 6. - С. 7-22.

2. Внутренняя теплоотдача в оребренных каналах со скрещивающимися струями охлаждающего воздуха / М.Н.Галкин, А.Н.Бойко, В.Г.Попов, Н.Л.Ярославцев // Машиностроение. (Изв. высш. учеб. заведений). 1984. - № 5.-С. 56-60.

3. Вохмянин С.М., Роост Э.Г., Богов И.А. Расчет систем охлаждения лопаток газовых турбин. Программный комплекс COLD. СПб.: Международная Академия Наук Высшей Школы. Санкт-Петербургское отд-ние. СПИМаш (ВТУЗ-ЛМЗ), 1997. - 110с.

4. Высокотемпературный экспериментальный стенд / Л.В.Арсеньев,

5. B.В.Носов, В.Г.Полищук, Н.П.Соколов // Ленинград, межотрасл. территор. центр научно-техн. информ. и пропаганды. Информационный листок. 1161-86. - Л.: ЦНТИ, 1986.

6. Галкин М.Н., Попов В.Г., Ярославцев Н.Л. Исследование и расчет гидравлических и тепловых характеристик охлаждаемых конструкций с компланарными каналами // Машиностроение. (Изв. высш. учеб. заведений). 1985. - № 3. - С. 7376.

7. Гухман A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло- и массообмена. М.: Высшая школа, 1967. - 300 с.

8. Интенсификация теплообмена в каналах / Э.К.Калинин, Г.А.Дрейцер,

9. C.А.Ярхо. М.: Машиностроение, 1981. - 205 с.

10. Интенсификация теплообмена в оребренных трактах с предельно большими углами скрещивающихся каналов / М.Н.Галкин, В.П.Линвинков, В.А.Мальков и др. // Машиностроение. (Изв. высш. учеб. заведений). 1987. - № 9. - С. 60-63.

11. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухомел A.C. Теплопередача. М.: Энергия, 1975.-488 с.

12. Копелев С.З. Охлаждаемые лопатки газовых турбин. М.: Наука, 1983.143 с.

13. Копелев С.З., Слитенко А.Ф. Конструкция и расчет систем охлаждения ГТД / Под ред. Слитенко А.Ф. Харьков: Основа, 1994.- 240 с.

14. Кудрявцев В.М., Орлин С.А., Поснов С.А. Экспериментальное исследование гидравлического сопротивления в трактах с компланарными каналами // Машиностроение. (Изв. высш. учеб. заведений). 1983. - № 4. - С. 54-58.

15. Кудрявцев В.М., Орлин С.А., Поснов С.А. Экспериментальное исследование теплообмена в тракте с компланарными каналами // Тепловые процессы в двигателях и энергоустановках летательных аппаратов. (Межвуз. научн. сб.). Казань: 1985. - С. 56-62.

16. Лебедев A.C. Экспериментальное исследование теплообмена в модельных каналах охлаждения турбинных лопаток // Энергетика. (Изв. высш. учеб. заведений). 1986. - № 9. - С. 92-95.

17. Легкий В.М., Макаров A.C. Теплообмен на термическом начальном участке при стабилизированном турбулентном течении воздуха в круглых трубах и прямоугольных каналах // Инж.-физ. журн. 1971. - т. 20. - № 2. - С. 215-223.

18. Манушин Э.А. Газовые турбины: проблемы и перспективы. М.: Энерго-атомиздат, 1986. - 167 с.

19. Новый газотурбинный двигатель мощностью 110 МВт для стационарных энергетических установок / В.И.Романов, С.В.Рудометов, О.Г.Жирицкий, В.В.Романов // Теплоэнергетика. 1992. - № 9. - С. 15-21.

20. Петухов Б.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных энергетических установках. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 472 с.

21. Правила измерения расходов газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50 213 - 80. - М.: Изд,-во стандартов, 1982. - 320 с.

22. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергия, 1978. - 703 с.

23. Расчетные и экспериментальные методы определения теплового состояния основных узлов газовых турбин с воздушным охлаждением. РУ, вып. 29, т.З. -Л.: ЦКТИ, 1977.

24. Результаты гидравлических испытаний модели вихревой рабочей лопатки. Отчет о НИР / Предприятие п/я А-1469; н. руководитель С.В.Рудометов. ОТ 255.00.253 - 80. - Николаев, 1980. - 25 с.

25. Стационарные газотурбинные установки / Л.В.Арсеньев, В.Г.Тырышкин, И.А.Богов и др.; Под ред. Л.В.Арсеньева и В.Г.Тырышкина. Л.: Машиностроение. Ленинградское отделение, 1989. - 543 с.

26. Теория и техника теплофизического эксперимента: Учеб. пособие для вузов / Ю.Ф.Гортышов, Ф.Н.Дресвянников, Н.С.Идиатуллин и др.; Под ред. В.К.Щукина. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 360 с.

27. Теория теплообмена: Учебник для вузов / С.И.Исаев, И.А.Кожинов, В.И.Кофанев и др.; Под ред. А.И.Леонтьева. М.: Высшая школа, 1979. - 495 с.

28. Тепловое состояние охлаждаемых рабочих лопаток газовых турбин / Ар-сеньев Л.В., Корсов Ю.Г., Митряев И.Б., Полищук В.Г. Энергетическое машиностроение (НИИЭинформэнергомаш), 1983. - № 5. - (3-83-05).

29. Швец И.Т., Дыбан Е.П. Воздушное охлаждение деталей газовых турбин. -Киев: Наукова думка, 1974. 487 с.

30. Экспериментальное исследование теплопередающих поверхностей с компланарными каналами (типа Френкеля) / А.Н.Антонов, Ю.Ф.Баранов, А.Ю.Клочков и др. // Вестник МЭИ. 1997. - № 1. - С. 21-23.