Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке

Известно, что последние ступени мощных паровых турбин, работающие в области интенсивного изменения удельного объема, имеют разную высоту лопатки по входной и выходной кромкам. Обтекание таких решеток связано с дополнительными потерями у периферийной части решетки. Для исследования влияния формы мери...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2015
Автори:	Бойко, А.В., Говорущенко, Ю.Н., Баранник, В.С., Хамидулин, А.Р.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України 2015
Назва видання:	Проблемы машиностроения
Теми:	Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99241
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке / А.В. Бойко, Ю.Н. Говорущенко, В.С. Баранник, А.Р. Хамидулин // Проблемы машиностроения. — 2015. — Т. 18, № 4/2. — С. 13-18. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-99241
record_format	dspace
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах
spellingShingle	Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах Бойко, А.В. Говорущенко, Ю.Н. Баранник, В.С. Хамидулин, А.Р. Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке Проблемы машиностроения
description	Известно, что последние ступени мощных паровых турбин, работающие в области интенсивного изменения удельного объема, имеют разную высоту лопатки по входной и выходной кромкам. Обтекание таких решеток связано с дополнительными потерями у периферийной части решетки. Для исследования влияния формы меридионального обвода на вторичные течения использовались численные методы. Геометрические параметры направляющей решетки соответствуют второй ступени мощной паровой турбины с углом раскрытия приблизительно 450. Для упрощения исследования профиль направляющей лопатки был принят постоянным по высоте. За граничные условия приняты полное давление и полная температура на входе и статическое давление на выходе из решетки. Постановка задачи оптимизации требует серии дополнительных исследований. Для этого, помимо исходной решетки, к рассмотрению приняты еще два типа решеток с различными формами меридиональных обводов у периферийной области. Результаты расчетов показали существенное влияние формы меридионального обвода на вторичные течения. Кроме того, наблюдается повышение эффективности дополнительного варианта по сравнению с исходным. В дальнейшем данный вариант был принят как исходный для проведения задачи оптимизации. Построение формы меридионального обвода осуществлялось с помощью кривой Безье. Изменение формы кривой Безье проводилось путем варьирования координат опорных точек. Поиск оптимального решения выполнен с использованием теории планирования эксперимента и ЛПτ-поиска. В результате оптимизации получена решетка с формой меридионального обвода у периферийной части , потери которой на 7,5% в относительных величинах ниже исходного варианта. Для более детального анализа полученных результатов приведены распределение потерь по высоте направляющей решетки и линии тока в межлопаточном канале. Доказано, что оптимизация формы меридионального обвода у периферийной части решетки с использованием CFD и теории планирования эксперимента позволяет повысить эффективность изолированной турбинной решетки.
format	Article
author	Бойко, А.В. Говорущенко, Ю.Н. Баранник, В.С. Хамидулин, А.Р.
author_facet	Бойко, А.В. Говорущенко, Ю.Н. Баранник, В.С. Хамидулин, А.Р.
author_sort	Бойко, А.В.
title	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке
title_short	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке
title_full	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке
title_fullStr	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке
title_full_unstemmed	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке
title_sort	влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке
publisher	Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99241
citation_txt	Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке / А.В. Бойко, Ю.Н. Говорущенко, В.С. Баранник, А.Р. Хамидулин // Проблемы машиностроения. — 2015. — Т. 18, № 4/2. — С. 13-18. — Бібліогр.: 4 назв. — рос.
series	Проблемы машиностроения
work_keys_str_mv	AT bojkoav vliânieformymeridionalʹnogoobvodanapravlâûŝegoapparatanaharaktertečeniâvsoplovojrešetke AT govoruŝenkoûn vliânieformymeridionalʹnogoobvodanapravlâûŝegoapparatanaharaktertečeniâvsoplovojrešetke AT barannikvs vliânieformymeridionalʹnogoobvodanapravlâûŝegoapparatanaharaktertečeniâvsoplovojrešetke AT hamidulinar vliânieformymeridionalʹnogoobvodanapravlâûŝegoapparatanaharaktertečeniâvsoplovojrešetke
first_indexed	2023-10-18T20:01:28Z
last_indexed	2023-10-18T20:01:28Z
_version_	1796148550889897984
spelling	irk-123456789-992412016-04-26T03:02:13Z Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке Бойко, А.В. Говорущенко, Ю.Н. Баранник, В.С. Хамидулин, А.Р. Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах Известно, что последние ступени мощных паровых турбин, работающие в области интенсивного изменения удельного объема, имеют разную высоту лопатки по входной и выходной кромкам. Обтекание таких решеток связано с дополнительными потерями у периферийной части решетки. Для исследования влияния формы меридионального обвода на вторичные течения использовались численные методы. Геометрические параметры направляющей решетки соответствуют второй ступени мощной паровой турбины с углом раскрытия приблизительно 450. Для упрощения исследования профиль направляющей лопатки был принят постоянным по высоте. За граничные условия приняты полное давление и полная температура на входе и статическое давление на выходе из решетки. Постановка задачи оптимизации требует серии дополнительных исследований. Для этого, помимо исходной решетки, к рассмотрению приняты еще два типа решеток с различными формами меридиональных обводов у периферийной области. Результаты расчетов показали существенное влияние формы меридионального обвода на вторичные течения. Кроме того, наблюдается повышение эффективности дополнительного варианта по сравнению с исходным. В дальнейшем данный вариант был принят как исходный для проведения задачи оптимизации. Построение формы меридионального обвода осуществлялось с помощью кривой Безье. Изменение формы кривой Безье проводилось путем варьирования координат опорных точек. Поиск оптимального решения выполнен с использованием теории планирования эксперимента и ЛПτ-поиска. В результате оптимизации получена решетка с формой меридионального обвода у периферийной части , потери которой на 7,5% в относительных величинах ниже исходного варианта. Для более детального анализа полученных результатов приведены распределение потерь по высоте направляющей решетки и линии тока в межлопаточном канале. Доказано, что оптимизация формы меридионального обвода у периферийной части решетки с использованием CFD и теории планирования эксперимента позволяет повысить эффективность изолированной турбинной решетки. Розглянуто вплив форми меридіонального обводу направляючого апарату з розкриттям на характер течії в решітці. Проведена оптимізація меридіонального обводу даної решітки в периферійній області. Показано зменшення втрат від вторинних течій при використанні оптимальної форми розкриття проточної частини. Наведені картина ліній току в міжлопатковому каналі та розподіл втрат по висоті для початкового та оптимального варіантів направляючої решітки. It is known, that last stages of the powerful steam turbine, working in zone of specific volume significant changing, has different blade height of the TE and LE. The wrapping of this cascade are accompanied by additional losses at shroud section of cascade. Numerical methods were used to investigate the effect of meridional shape influence on the secondary flows. The geometrical parameters of nozzle cascade were taken from second stage powerful steam turbine with opening angle about 450. To simplify the research constant height shape of nozzle profile was accepted. The boundary conditions as inlet total pressure, inlet total temperature and outlet static pressure were assigned. Formulation of the optimization task requires a series of additional studies. For this, in addition to the origin nozzle two variants of nozzle cascade with different meridional shroud shape were made. The results of research shown the significant influence of the meridional shape of the inlet cascade part on the secondary flow. Moreover, the improvement of efficiency in additional variant was observed. For future optimization task this variant as initial was accepted. The meridional shape was created with using cubic Bezier curve. The coordinates of reference points for Bezier curve form changing were used. The optimal variant search was occurred with using experiment planning theory method and LPτ sequence. As the result of the optimization a new shroud meridional shape with the losses decrease of 7.5% (in relative values) compared to the original design was obtained. For a detailed analysis of the obtained results the height distribution of losses and streamline visualization in nozzle cascade were listed. It is proved, that optimization of the shroud meridional shape using CFD and experiment planning theory method allows to increasing efficiency of the isolated turbine cascade. 2015 Article Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке / А.В. Бойко, Ю.Н. Говорущенко, В.С. Баранник, А.Р. Хамидулин // Проблемы машиностроения. — 2015. — Т. 18, № 4/2. — С. 13-18. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0131-2928 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/99241 621.165 ru Проблемы машиностроения Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України

Влияние формы меридионального обвода направляющего аппарата на характер течения в сопловой решетке

Репозитарії

Схожі ресурси