Research Works

ISSN-print: 2073-8730

Article

НОВЫЙ МЕТОД ОХЛАЖДЕНИЯ ЛОПАТОК ГАЗОТУРБИН

DOI: 10.15673/нпонахт.v80i2.341 (rus)

  • Ванда Валерьевна Милованова
  • Валерий Михайлович Яроошенко

Abstract | Full Text: Важным фактором повышения коэффициента полезного действия газотурбины является процесс охлаждения лопаток турбины. Проектирование эффективной системы охлаждения является очень сложным процессом. Однако это необходимо для проектирования турбин с наиболее эффективным преобразованием энергии. С этой точки зрения тема охлаждения стала в настоящее время особенно актуальной.Существует несколько методов охлаждения лопаток газотурбин. Конвективный метод охлаждения лопаток турбин является методом внутреннего охлаждения путем конвекции. Пленочный метод характеризуется наличием воздушной пленки, которая защищает лопатку от нагревания. Оба традиционных метода охлаждения не обладают высокой эффективностью. Отражательный метод охлаждения был получен в результате попыток оптимизации процесса охлаждения лопаток газотурбин. При использовании метода отражательного охлаждения поток холодного воздуха вдувается внутрь лопатки и отражается от её стенок. Коэффициент теплопередачи при этом принимает очень высокие значения.Отражательное охлаждение для реактивных двигателей самолетов исследуется уже в течение десяти лет. До сих пор было трудно практически реализовать принципы отражательного охлаждения из—за технических проблем. Только появление новых материалов и технологий изготовления и соответствующая экстремально высокая точность изготовления создали предпосылки для промышленного производства лопаток с отражательным охлаждением. Затраты на проектирование такой системы охлаждения достаточно высокие, но это окупается выигрышем в температуре и коэффициенте полезного действия газотурбины. Главной проблемой при разработке системы отражательного охлаждения является оптимизация протекания потока охлаждающего воздуха внутри лопатки для обеспечения оптимального процесса охлаждения.В статье проведен анализ метода отражательного охлаждения, его преимущества перед традиционными методами, а также проблемы, которые встают на стадии его разработки, как например, проблемы при моделировании метода отражательного охлаждения.Особое внимание уделяется перспективам развития современной системы охлаждения лопаток газотурбин, а также влияние эффективной системы охлаждения на повышение эффективности газотурбины в целом.

Keywords:

  • охлаждение, газотурбина, лопатка, энергомашиностроение