Охлаждение рабочей лопатки первой ступени турбины ТРДД

Важнейшими параметрами для проектирования охлаждаемой лопатки являются “греющая” температура ТГР и “охлаждающая” температура воздуха на входе в лопатку ТОХЛ.

В качестве греющей температуры выбираем температуру торможения потока в относительном движении с учетом радиальной неравномерности потока. Определим ее по формуле:

где:

– температура торможения потока в относительном движении;

– температура торможения потока за компрессором;

– коэффициент неравномерности потока (для среднего сечения =0,05).

Для данной лопатки выбираем конвективное охлаждение. Представим сечение лопатки с конвективным охлаждением на рисунке 2.2.

Охлаждающую температуру понимаем как температуру торможения воздуха с учетом спутной закрутки, центробежной силы и конвективного теплообмена. Находим охлаждающую температуру по формуле:

где:

– нагрев воздуха центробежными силами;

– поправки на спутную закрутку;

– конвективный подогрев воздуха.

где:

– окружная скорость на радиусе подвода воздуха;

– длина канала охлаждения;

– радиус подвода охлаждающего воздуха.

Исходя из ресурса двигателя выбираем температуру лопатки:

Рассчитываем нужную глубину охлаждения:

По графику (рисунок 2.1) определяем расход охлаждающего воздуха (1,9%).

Рисунок 2.1 – эффективность различных способов охлаждения лопаток: 1 – конвективное; 2 – конвективно-заградительное; 3 – пористое охлаждение

Рисунок 2.2 – Схема конвективного охлаждения лопатки

• Создание сетки конечных элементов
• Расчет граничных условий теплообмена
• Расчет коэффициетов внутреннего теплообмена
• Расчет температурного поля охлаждаемой лопатки
• Расчет термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки
• Результаты проектирования

Популярные материалы:

Ситуационная безмасштабная схема территории
Ситуационная безмасштабная схема территории дает представления об условиях движения на участках протяженностью 100-120 м перед перекрестком; объектах, расположенных на прилегающих к подходам территориях и оказывающих на влияние условия дв ...

Основные преимущества схемы питания вспомогательных цепей
В данном курсовом проекте по дисциплине «Электронная техника и преобразователи» ставится задача рассчитать параметры основных элементов силовой цепи преобразователя «автономный однофазный инвертор -трансформатор - управляемые выпрямители» ...

Конструирование зубчатого колеса и шестерни
Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса - диаметр вершин зубьев: , , - диаметр впадин зубьев: , ...