Подробное описание документа

Моляков В. Д., Куникеев Б. А.
   Использование теории подобия при проектировании турбин газотурбинных двигателей / Моляков В. Д., Куникеев Б. А. - DOI 10.18698/0536-1044-2021-6-48-57 // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2021. - № 6. - С. 48-57.

Скачать документ

Полнотекстовый документ

DOI 10.18698/0536-1044-2021-6-48-57

https://doi.org/10.18698/0536-1044-2021-…

izvuzmash.bmstu.ru/catalog/pow_met/heat_engin/1849.html

https://izvuzmash.bmstu.ru/catalog/pow_m…

В перспективных разработках газотурбинных двигателей по сравнению с изделиями четвертого поколения существенно изменились подходы к проектированию. В первую очередь это увеличение максимальных значений температуры и давления газа, окружных скоростей потока, а также повышение мощности ступени турбины и совершенствование технологии ее изготовления. Вследствие этого в процессе проектирования проточных частей турбин при фиксированном расходе рабочего тела в двигателе (т. е. при фиксированных диаметрах, длинах сопловых и рабочих лопаток, формирующих очертание межлопаточных каналов) возникает необходимость увеличивать хорды лопаток с соответствующим уменьшением их числа в ряду. Повышение мощности ступени турбины, связанное с возрастанием температуры, давления (плотности) и окружной скорости, увеличивает изгибающие напряжения, приводя к необходимости удлинения хорд при фиксированной длине лопаток. Существенное снижение числа лопаток в ступени упрощает технологию их изготовления. Значительное повышение максимальных значений температуры газа (в перспективе более 2000 К) также приводит к увеличению хорд лопаток из-за необходимости размещения в них развитых охлаждающих полостей. В результате возникают противоречия с использованием теории подобия при проектировании ступеней турбин двигателей различного назначения, так как нарушается одно из основных требований — геометрическое подобие лопаточных каналов проточной части. Соответственно, применение общепринятого числа Рейнольдса по хорде лопаток вызывает сомнение. В связи с этим проведено детальное исследование всех параметров потока в ступенях турбин с выявлением влияния на них изменения хорд лопаток при одинаковой длине последних. Обосновано влияние изменения хорд лопаток на физические процессы в проточных частях турбин двигателей различного назначения.