Подготовка и анализ исходных данных

Выбирая схему охлаждения, следует учитывать опыт создания уже реализованных и хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации конструкций, а так же технологические возможности производства, новейшие достижения в этой области.

Рабочие лопатки работают в газовом потоке с некоторой температурной неоднородностью. Но она несущественна, так как осредняется из-за высокой частоты вращения. Поэтому можно учитывать только радиальную неоднородность потока, полагая, что для среднего сечения коэффициент радиальной неоднородности потока η=0,05.

Греющая температура:

Таким образом, для обеспечения эффективной работы турбины достаточно применения конвективной схемы охлаждения, представленной на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 – Поперечное сечение охлаждаемой лопатки.

Охлаждающую температуру находим по формуле:

где – температура торможения из-за последней ступени

компрессора высокого давления,

– величина снижения температуры в связи с применением схемы подачи воздуха с предварительной закруткой;

Рисунок 1.2– Схема подвода охлаждающего воздуха

– подогрев воздуха центробежными силами:

,

где – радиус подвода охлаждающего воздуха,

– длина канала подвода воздуха.

= 30⁰С – конвективный подогрев в магистралях подвода,

Принимаем Т_Л=1150 К.

Определяем эффективность охлаждения:

Т.к. греющая температура меньше 1450К, выбираем тип охлаждения – конвективный.

По рисунку 1.3 определяем потребный расход охлаждающего воздуха – 1,5 %.

Рисунок 1.3– Зависимость эффективности охлаждения от расхода

охлаждающего воздуха для различных способов охлаждения:

1–конвективное;2–конвективно-заградительное;3–пористое охлаждение;

Дата добавления: 2015-07-08