Assessment of mixing of cooling air behind the output edge for profile losses of the nozzle apparatus
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.18720/spbpu/3/2020/vr/vr20-5118 |
| Popis: | Тема выпускной квалификационной работы: «Оценка смешивания охлаждающего воздуха за выходной кромкой на профильные потери соплового аппарата». Данная работа посвящена исследованию профильных потерь, возникающих при смешивании потоков за выходной кромкой сопловой лопатки, их оценке влияния и создание рекомендаций по уменьшению таковых. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Изучение систем охлаждения сопловых лопаток. 2. Моделирование обтекания сопловой лопатки. 3. Определение параметров охлаждающего воздуха на выходе из лопатки. 4. Оценка профильных потерь. 5. Выработка рекомендаций по уменьшению потерь в СА. В работе проведены газодинамическое расчеты, показывающие влияние смешивания потоков газа с охладителем. Анализ проводили двумя методами: упрощенным, при помощи приведенных безразмерных скоростей, и уточненным, который учитывает параметры решетки, основного потока и системы охлаждения. В итоге было смоделировано обтекание лопатки двумя потоками в программе Ansys. Полученные данные подтвердили уменьшение профильных потерь при использовании охлаждения с выпуском воздуха из выходной кромки. Дополнительно были предложены рекомендации по уменьшению потерь с помощью варьирования исходными параметрами потока охладителя для увеличения среднего давления в ядре кромочного следа. Данные действия повысили коэффициент скорости, а также уменьшили общую длину кромочного следа. The topic of the final qualification work: "Assessment of mixing of cooling air behind the output edge for profile losses of the nozzle apparatus". This work is devoted to the study of profile losses that occur when mixing flows behind the output edge of the nozzle blade, their impact assessment and the creation of recommendations for reducing them. Tasks that were solved during the research: 1. Study of nozzle blade cooling systems. 2. The simulation of the flow around the nozzle vanes. 3. Determining the parameters of the cooling air at the outlet of the blade. 4. Assessment of profile losses. 5. Development of recommendations for reducing losses in SA. In this paper, gas-dynamic calculations are performed, showing the effect of mixing gas flows with the cooler. The analysis was performed using two methods: rough, using the dimensionless velocities given, and refined, which takes into account the parameters of the grid, the main flow, and the cooling system. As a result, the flow of two streams around the blade was modeled in the Ansys program. The obtained data confirmed the reduction of profile losses when using cooling with air release from the output edge. Additionally, recommendations were made to reduce losses by varying the initial flow parameters of the cooler to increase the average pressure in the core of the edge trace. These actions increased the speed coefficient and reduced the total length of the edge track. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|