Вышедшие номера
Моделирование нестационарного теплообмена и температурной сепарации на рабочих лопатках газовой турбины при изменении положения форсунок камеры сгорания
Попова Д.К.1, Кортиков Н.Н.1
1Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Email: daria_well96@mail.ru
Поступила в редакцию: 11 октября 2023 г.
В окончательной редакции: 24 июля 2024 г.
Принята к печати: 29 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 20 сентября 2024 г.

В рамках URANS-подхода разработана численная модель, на основе которой предсказано снижение температурной сепарации и динамического нагружения на рабочих лопатках турбинной ступени за счет регулировки положением форсунок на выходе камеры сгорания. Снижение величины температурной сепарации (на 7.2% по осредненному по времени числу Нуссельта) и динамического нагружения (на 81.6%) на поверхности рабочей лопатки возможно за счет регулирования положения центра форсунки относительно входа в межлопаточный канал сопловой решетки. Ключевые слова: ротор-статор взаимодействие, нестационарный теплообмен, температурная сепарация, клокинг-эффект, динамическое нагружение.
  1. Г.С. Самойлович. Нестационарное обтекание и колебания лопаток в турбомашинах (Наука, М., 1969)
  2. В.Г. Августинович, Ю.Н. Шмотин. Численное моделирование нестационарных явлений в газотурбинных двигателях (Машиностроение, М., 2005)
  3. T. Shang, A.H. Epstein. ASME J. Turbomachinery, 119 (7), 543 (1997)
  4. A.P. Saxer, H.M. Fend. Numerical Analysis of 3-D Unsteady Hotstreak Migration and Shock Interaction in Turbine Stage (International Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exposition The Hague, Netherlands --- June 13-16, 1994), 12 p
  5. T. Shang, G.R. Guenette, A.H. Epstein, A.P. Saxer. The Influence of Inlet Temperature Distortion on Rotor Heat Transfer in a Transonic Turbine. (31st AIAA/ASME/SAE/ASEE. Joint Propulsion Conference and Exhibit, 1995), AIAA 95-304, 11 p
  6. B.T. An, J.-J. Liu, H. De Jiang. ASME J. Turbomachinery, 131, 031015 (2009)
  7. A.M. Basol, P. Jenny, M. Ibrahim, A.I. Kalfas, R.S. Abhari. J. Eng. Gas Turbines Power, 133, 061901 (2011)
  8. J. Ong, R.J. Miller. ASME J. Turbomachinery, 134, 051002 (2012)
  9. P. Gaetani, G. Persico. Hot Streak Evolution in an Axial HP Turbine Stage (Proceed. 12th Europ. Conf. Turbomachinery Fluid dynamics \& Thermodynamics ETC12, Stockholm, Sweden, 2017), 14 p
  10. B. Khanal, L. He, J. Northall, P. Adami. Unsteady Aerothermal Behavior of HP Turbine Stage Under Influence of Combustor hot Streak and Swirl (Proceed. ISUAAAT. ISUAAAT--18--59-1. 2013), 9 p
  11. M.G. Adams, P.F. Beard, M.R. Stokes, F. Wallin, K.S. Chana, Th. Povey. ASME J. Turbomachinery, 143, 021011 (2021)
  12. D. Griffini, M. Insinna, S. Salvadori, F. Martelli. ASME J. Turbomachinery, 138, 021006 (2016)
  13. C. Koupper, G. Bonnau, L. Gicquel, F. Duchaine. Large Eddy Simulations of the Combustor Turbine Interface: Study of the Potential and Clocking Effects (Proceed. ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. GT2016-56443), 12 p
  14. Simcenter STAR-CCM+ 2022.1 User Guide. 10756 p
  15. A.V. Grigoriev, A.I. Iakunin, N.B. Kuznechov, V.F. Kondratiev, N.N. Kortikov. Application of Harmonic Balance Method to the Simulation of Unsteady Rotor/Stator Interaction in the Single Stage (Proceed. 10th Europ. Conf. Turbomachinery. Fluid Dynamics \& Thermodynamics. ETC10, 2013, Lapperanta. Finland), p. 854-864
  16. N. Kortikov. Simulation of the Joint Effect of Rotor-Stator Interaction and Circumferential Temperature Unevenness on Losses in the Turbine Stage (MATEC Web of Conf. 2018. 245. 04006), DOI: 10.1051/matecconf/201824506008 EECE-2018
  17. T. Shang. Influence of Inlet Temperature Distortion on Turbine Heat Transfer (PhD diss., Massachusetts Institute of Technology, 1995), 224 p
  18. А.В. Щукин, А.В. Ильинков, В.В. Такмовцев, Т.А. Ильинкова, И.И. Хабибуллин. Теплофизика рабочих процессов в охлаждаемых лопатках газовых турбин (КНИТУ-КАИ, Казань, 2020)
  19. А.Ю. Снегирев. Высокопроизводительные вычисления в технической физике. Численное моделирование турбулентных течений: учебное пособие (Изд-во Политех. ун-та, СПб., 2009)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.