Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0)
Представлен анализ экспериментальных исследований в области заградительного охлаждения торцевой поверхности межлопаточного канала при перфорационном выдуве охладителя на его входе в меридиональной плоскости....
Gespeichert in:
| Datum: | 2009 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2009
|
| Schriftenreihe: | Промышленная теплотехника |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60689 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) / А.А. Халатов, А.С. Коваленко // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 15-21. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-60689 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-606892025-02-09T11:16:00Z Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) Local heat transfer on the end wall of a vane channel with film cooling Part 2. Coolant supply through the inlet row of holes perforation (β=var; γ =0) Халатов, А.А. Коваленко, А.С. Тепло- и массообменные процессы Представлен анализ экспериментальных исследований в области заградительного охлаждения торцевой поверхности межлопаточного канала при перфорационном выдуве охладителя на его входе в меридиональной плоскости. Наведено аналіз експериментальних досліджень в області загороджувального охолодження торцьової поверхні міжлопаткового каналу при перфораційному видуві охолоджувача на його вході у меридіональній площині. The analysis of experimental studies of the film cooling on the end wall of the vane channel at the coolant injection in the meridian plane is given. 2009 Article Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) / А.А. Халатов, А.С. Коваленко // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 15-21. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60689 621.438 ru Промышленная теплотехника application/pdf Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Тепло- и массообменные процессы Тепло- и массообменные процессы |
| spellingShingle |
Тепло- и массообменные процессы Тепло- и массообменные процессы Халатов, А.А. Коваленко, А.С. Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) Промышленная теплотехника |
| description |
Представлен анализ экспериментальных исследований в области заградительного охлаждения торцевой поверхности межлопаточного канала при перфорационном выдуве охладителя на его входе в меридиональной плоскости. |
| format |
Article |
| author |
Халатов, А.А. Коваленко, А.С. |
| author_facet |
Халатов, А.А. Коваленко, А.С. |
| author_sort |
Халатов, А.А. |
| title |
Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) |
| title_short |
Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) |
| title_full |
Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) |
| title_fullStr |
Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) |
| title_full_unstemmed |
Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) |
| title_sort |
локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении часть 2. подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2009 |
| topic_facet |
Тепло- и массообменные процессы |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/60689 |
| citation_txt |
Локальный теплообмен на торцевой стенке межлопаточного канала при ее заградительном охлаждении Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий (перфорацию) на входе (β =var; γ =0) / А.А. Халатов, А.С. Коваленко // Промышленная теплотехника. — 2009. — Т. 31, № 1. — С. 15-21. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT halatovaa lokalʹnyjteploobmennatorcevojstenkemežlopatočnogokanalaprieezagraditelʹnomohlaždeniičastʹ2podačaohladitelâčerezsistemuotverstijperforaciûnavhodebvarg0 AT kovalenkoas lokalʹnyjteploobmennatorcevojstenkemežlopatočnogokanalaprieezagraditelʹnomohlaždeniičastʹ2podačaohladitelâčerezsistemuotverstijperforaciûnavhodebvarg0 AT halatovaa localheattransferontheendwallofavanechannelwithfilmcoolingpart2coolantsupplythroughtheinletrowofholesperforationbvarg0 AT kovalenkoas localheattransferontheendwallofavanechannelwithfilmcoolingpart2coolantsupplythroughtheinletrowofholesperforationbvarg0 |
| first_indexed |
2025-11-25T21:05:43Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:05:43Z |
| _version_ |
1849797899180834816 |
| fulltext |
Особенности подачи охладителя
Перетекание охладителя и газа через щель,
обусловленное поперечным градиентом давле;
ния, – главный недостаток щелевой подачи охла;
дителя. Применение перфорации (системы от;
верстий) на входе более предпочтительно,
поскольку перетекание газа и охладителя через
соседние отверстия существенно снижается, а
при больших параметрах вдува прекращается во;
обще. Одновременно ослабляется влияние вто;
ричных течений на распространение струй охла;
дителя в сносящем потоке и открывается
возможность управления локальным параметром
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 15
ТЕПЛО% И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Наведено аналіз експериментальних
досліджень в області загороджувально:
го охолодження торцьової поверхні
міжлопаткового каналу при перфо:
раційному видуві охолоджувача на його
вході у меридіональній площині.
Представлен анализ эксперимен:
тальных исследований в области загра:
дительного охлаждения торцевой по:
верхности межлопаточного канала при
перфорационном выдуве охладителя на
его входе в меридиональной плоскости.
The analysis of experimental studies of
the film cooling on the end wall of the vane
channel at the coolant injection in the
meridian plane is given.
УДК. 621. 438
ХАЛАТОВ А.А., КОВАЛЕНКО А.С.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ЛОКАЛЬНЫЙ ТЕПЛООБМЕН НА ТОРЦЕВОЙ СТЕНКЕ
МЕЖЛОПАТОЧНОГО КАНАЛА ПРИ ЕЕ
ЗАГРАДИТЕЛЬНОМ ОХЛАЖДЕНИИ
Часть 2. Подача охладителя через систему отверстий
(перфорацию) на входе (β = var; γ = 0)
c – скорость;
d – диаметр отверстия;
h – высота лопатки;
l – удаление перфорации от входа в канал;
k – шаг перфорации;
m = ρвсв/ρгсг – параметр вдува;
M – число Маха;
Re – число Рейнольдса;
sэ – ширина эквивалентной щели;
t – шаг решетки;
Т – температура;
x – расстояние по потоку, отсчитываемое от
места выдува;
х′ – расстояние по потоку, отсчитываемое от пе;
реднего фронта решетки;
z – расстояние по фронту решетки, отсчитывае;
мое от выпуклой стенки канала;
= h/t – относительная высота лопатки;
= l/t – относительное удаление перфорации от
входа в канал;
′= xi′/x′ – относительное расстояние;
Тв
*= Тв
*/Тг
* – относительная температура воздуха;
β – меридиональный угол выдува охладителя;
λ – коэффициент скорости;
Θзг – интенсивность заградительного охлаждения;
ρ – плотность.
Индексы верхние:
* – параметры заторможенного потока.
Индексы нижние:
ад – адиабатическая;
в – воздух;
г – горячий газ;
i – текущий параметр;
1 – параметры на входе в канал;
2 – параметры на выходе из канала.
x
l
h
вдува и физической картиной течения в системе
струй. Недостатком, снижающим ценность пер;
форационного выдува, является достаточно быс;
трый распад струй, наличие неохлаждаемых уча;
стков между отверстиями и “растрескивание”
поверхности из;за термических напряжений. В
технических приложениях применяются как од;
но;, так и двухрядные системы перфорации. Рас;
смотрим особенности влияния режимных и кон;
структивных факторов на интенсивность
перфорационного охлаждения.
Влияние вторичного течения
Исследования, полученные с помощью термо;
индикаторов на жидких кристаллах [1] показали,
что отдельные струи охладителя после истечения
из перфорации некоторое время сохраняют свою
индивидуальность (рис. 2.1). Это позволяет полу;
чить реальную картину течения, что очень важно
для понимания физики процесса. Исследование
торцевой поверхности в работе проводилось за
восьмью отверстиями однорядной перфорации
(таблица), расположенной параллельно фронту
решетки при угле подачи охладителя β = 45o.
Эксперименты показали, что характер измене;
ния Θзг на торцевой стенке при перфорационном
выдуве сохраняется таким же, как и при щелевом
(часть 1). Однако из;за дискретного характера
подачи охладителя и размывания струй основ;
ным потоком неравномерность охлаждения тор;
цевой поверхности выше по сравнению со случа;
ем щелевого выдува, а уровень охлаждения
существенно ниже.
При небольших параметрах вдува (m = 0,475)
струи не смешиваются с основным потоком, но,
в зависимости от местоположения отверстия, ха;
рактер их распространения различный (рис. 2.1).
Около вогнутой стенки канала струи из отвер;
стий номер 7, 6, 5 и в некоторой степени 4 (от;
счет ведется от выпуклой стенки) под влиянием
поперечного перепада давления сносятся к вы;
пуклой стенке. Струя из отверстия номер 3 рас;
полагается нормально к переднему фронту ре;
шетки, а струи номер 2 и номер 1 под
воздействием левой (по потоку) ветви подково;
образного вихря отклоняются в направлении во;
16 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1
ТЕПЛО: И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Рис. 2.1. Интенсивность заградительного охлаж�
дения торцевой поверхности межлопаточного ка�
нала реактивной решетки при m = 0,475:
1 – 12 – изолинии Θзг = 0,22; 0,154; 0,141; 0,120;
0,097; 0,079; 0,070; 0,066; 0,065; 0,064; 0,053;
0,047 соответственно.
Та б л и ц а . Конструктивные и режимные параметры объектов исследования
гнутой стенки. Самая крайняя струя около вогну;
той стенки (номер 8) смещается в сторону выпук;
лой стенки соседнего межлопаточного канала,
где статическое давление намного меньше, чем в
собственном канале.
Попадание выдуваемого охладителя в зону
влияния вторичного течения и ветвей входного
вихря соответствующим образом проявляется на
картине распределения интенсивности загради;
тельного охлаждения по торцевой поверхности.
Глубже всех в канал проникают струи номер 2, 3,
4 и 5. Здесь локальные параметры вдува наиболь;
шие и наибольшее удаление места подачи охла;
дителя от правой ветви вихря. Охладитель, выду;
ваемый вблизи вогнутой стенки (отверстия
номер 6, 7 и 8), концентрируется в районе перфо;
рации и область вдоль вогнутой стенки остается
незащищенной. Плохо охлаждается и область на
входе около выпуклой стенки, куда охладитель не
попадает из;за влияния входного вихря. Ясно
просматривается максимум распределения Θзг
поперек канала, смещенный к выпуклой стенке.
Наглядность представленных результатов, полу;
ченная здесь, объясняется, по;видимому, тем, что
какая;то часть охладителя (в зависимости от ло;
кального параметра вдува) не попадает во входной
вихрь, а остается в пограничном слое поверхнос;
ти, траверсируя траекторию протекания струй.
С увеличением m до 0,86 картина распределе;
ния Θзг, оставаясь в общих чертах похожей на
предыдущую, приобретает некоторые характер;
ные особенности (рис. 2.2). За большей частью
отверстий выдуваемые струи смыкаются, образуя
вихревую пелену, которая вниз по потоку разру;
шается правой ветвью входного вихря. И хотя
изолинии Θзг частично имеют хаотичный преры;
вистый характер, видно, что максимум распреде;
ления Θзг, сдвигаясь вниз по потоку, продолжает
приближаться к выпуклой стенке. Кроме того,
рост параметра вдува приводит к появлению ни;
же по потоку около вогнутой стенки отдельных
участков (пятен) поверхности с улучшенным ох;
лаждением. Вероятно, охладитель из средней час;
ти канала, проникая в поток над вторичным тече;
нием, захватывается правой ветвью входного
вихря и перебрасывается в эту область. Этому спо;
собствует пологий угол подачи охладителя (45o),
достаточно высокий импульс струй (параметр вду;
ва) и благоприятное направление вращения вихря.
При дальнейшем увеличении параметра вдува
до 1,74 распределение Θзг по торцевой поверхно;
сти становится более равномерным, практически
аналогичным случаю щелевого охлаждения. Оче;
видно, основная часть охладителя, проникая через
пограничный слой в пристенную часть потока,
размывается входным вихрем по поверхности. В
результате неравномерность охлаждения резко
снижается как до входного вихря, так и за ним.
Однако “переброска” охладителя вторичным те;
чением и правой ветвью входного вихря к выпук;
лой стенке канала остается характерной особен;
ностью течения около торцевой поверхности [2].
Таким образом, анализ поведения охладителя,
поступающего из перфорации на вход канала да;
ет основание утверждать о решающем влиянии
на интенсивность охлаждения торцевой поверх;
ности параметра вдува и угла подачи охладителя.
Влияние параметра вдува
Влияние режимных параметров подачи охла;
дителя исследовалось на плоской сопловой ре;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 17
ТЕПЛО: И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Рис. 2.2. Интенсивность заградительного охлаж�
дения торцевой поверхности межлопаточного ка�
нала реактивной решетки при m = 0,86:
1 – 12 – изолинии Θзг = 0,282; 0,224; 0,188; 0,168;
0,159; 0,142; 0,136; 0,126; 0,116; 0,114; 0,103;
0,099 соответственно.
шетке из трех лопаток с профилированными ог;
раничивающими стенками [3]. Перепад давления
на решетке устанавливался сверхкритическим, а
диапазон m составлял от 0,5 до 2,0 (таблица).
Выдув охладителя при базовом угле β = 90o
подтверждает выводы, полученные при анализе
щелевой подачи охладителя. Интенсивность ох;
лаждения снижается вниз по потоку практически
для всей торцевой поверхности. При небольших
параметрах вдува (m = 0,5) характер изменения
Θзг около торцевой стенки (рис. 2.3) качественно
остается таким же, как и при щелевом выдуве.
Однако темп изменений становится менее выра;
женным. На входе в средней части канала вели;
чина Θзг выше, чем около обеих криволинейных
стенок. Хуже всего охлаждается область около вы;
пуклой стенки. Ситуация изменяется, когда правая
ветвь входного вихря и вторичное течение, транс;
портируя поступивший в них охладитель, прибли;
жаются к выпуклой стенке. С этого момента охлаж;
дение здесь становится значительно лучше, чем в
середине канала и, тем более, у его вогнутой стенки.
С увеличением параметра вдува характер пове;
дения зависимости Θзг = f(x/sэ) остается преж;
ним (рис. 2.4), исключая область около вогнутой
стенки на выходе из канала, где интенсивность
охлаждения при m = 2,0 увеличивается. Однако
это улучшение намного меньшее, чем при щеле;
вом выдуве. Кроме причин, уже рассмотренных
выше, существенное влияние в этом случае, ве;
роятно, оказывает более значительное удаление
перфорации (46 мм) от переднего фронта решет;
ки, по сравнению со щелью (5 мм).
Влияние угла подачи охладителя
Необходимый диапазон дискретного измене;
ния угла подачи охладителя (от 90o до 30o) обес;
печивался размещением на входе в исследуемый
канал [3] сменных перфорированных вставок
(таблица). Анализ полученных результатов пока;
зывает, что уменьшение угла β улучшает охлажде;
ние всей торцевой поверхности, не изменяя ха;
рактер протекания зависимостей Θзг = f(x/sэ).
При этом степень этого улучшения определяется
взаимодействием выдуваемого охладителя и вто;
ричного течения.
Для небольших параметров вдува (m = 0,5)
уменьшение угла выдува от 90o до 30o практичес;
ки не влияет на интенсивность охлаждения за ис;
ключением небольшого участка на входе торцевой
поверхности. Здесь интенсивность охлаждения
18 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1
ТЕПЛО: И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Рис. 2.3. Интенсивность заградительного
охлаждения торцевой поверхности
межлопаточного канала сверхзвуковой реактивной
решетки при m = 0,5: 1 – 3 – около вогнутой
стенки, средней линии и выпуклой стенки канала
соответственно.
Рис. 2.4. Влияние параметра вдува на интенсивность
заградительного охлаждения торцевой поверхности
около вогнутой стенки межлопаточного канала
сверхзвуковой реактивной решетки:
1 – 4 – m = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 соответственно.
увеличивается около выпуклой стенки в средней
части канала на 40%, а около вогнутой – на 50%.
Вероятно, при таких m охладитель большей час;
тью остается в пограничном слое торцевой по;
верхности подводящего канала, откуда он и по;
падает в обе ветви подковообразного вихря
различной интенсивности [2].
При значительных параметрах вдува (m = 1,5)
заметно увеличивается дальнобойность струй ох;
ладителя, особенно в районе средней части кана;
ла и вогнутой стенки. Поэтому увеличение “на;
стильности” траектории выдуваемых струй (до
β = 30о) существенно улучшает здесь интенсив;
ность заградительного охлаждения, особенно
около вогнутой стенки канала. В средней части
канала это улучшение намного меньше, а около
выпуклой стенки практически отсутствует. В ре;
зультате эта часть защищаемой поверхности сла;
бо реагирует на дальнейшее увеличение парамет;
ра вдува.
Для средних параметров вдува (m = 1,0), наи;
более характерных в работе соплового аппарата,
с уменьшением угла β от 90о до 30о степень роста
интенсивности охлаждения выше около вогну;
той стенки на входе в канал и выпуклой стенки –
в области возникновения канального вихря
(рис. 2.5). Это связано с уже рассмотренным яв;
лением переноса сюда входным вихрем и вторич;
ным течением охладителя, в значительной мере
ассимилированного пограничным слоем, и на;
блюдалось при щелевом выдуве. Особенно за;
метно улучшение интенсивности охлаждения
около вогнутой стенки (в два раза). В результате
уровень защиты торцевой поверхности входной
части канала здесь при β = 30о становится выше,
чем возле выпуклой стенки.
Таким образом, уменьшение угла выдува от 90о
до 30о при m = 1,0…1,5 приводит к возрастанию
интенсивности охлаждения торцевой поверхнос;
ти, особенно на входе около вогнутой стенки,
примерно в 1,5…2 раза.
Закрутка струй охладителя
Рассмотренные выше исследования выявили
основной недостаток подачи охладителя на входе
в межлопаточный канал. Он состоит в значитель;
ной неравномерности охлаждения защищаемой
торцевой поверхности, обусловленной наличием
входного вихря и вторичного течения. Стремле;
ние уменьшить их дестабилизирующее влияние
на поведение защитного слоя привело к идее га;
зовой завесы, создаваемой закрученными струя;
ми охладителя [4]. Закрутка обеспечивалась с по;
мощью устройств шнекового типа, образованных
навивкой проволоки на сердечник и размещае;
мых внутри перфорации. Выдув охладителя вы;
полнялся под углом β = 45o и, в зависимости от
локализации отверстий, по направлению враще;
ния соответствующих ветвей входного вихря
(схема № 1) или против вращения (схема № 2).
Характер распределения интенсивности ох;
лаждения поперек торцевой поверхности пока;
зывает (рис. 2.6), что предварительная закрутка
охладителя неоднозначно влияет на интенсив;
ность и равномерность охлаждения торцевой по;
верхности. При закрутке по схеме № 1 наблюда;
ется накапливание охладителя посредине канала,
чему способствует, по;видимому, транспортиров;
ка сюда охладителя обеими ветвями подковооб;
разного вихря. Более эффективной оказалась
схема № 2. Закрутка, противоположная враще;
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 19
ТЕПЛО: И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Рис. 2.5. Влияние меридионального угла подачи
охладителя на интенсивность заградительного
охлаждения торцевой поверхности межлопаточного
канала сверхзвуковой реактивной решетки при
m = 1,0: 1 и 2 – β = 90 о и 30 о; 3 и 4 – вдоль
выпуклой и вогнутой стенки канала
соответственно.
нию ветвей вихря, ослабляет их интенсивность,
и охладитель равномернее распределяется по
торцевой поверхности, задерживаясь в погра;
ничном слое.
Данные выводы подтверждаются характером
изменения интенсивности охлаждения, осред;
ненной по поперечному сечению канала (на рас;
стоянии 71 мм от перфорации), для выдува охла;
дителя с закруткой и без нее (рис. 2.7). Видно, что
закрутка против направления вращения ветвей
входного вихря во всем диапазоне изменения па;
раметра вдува имеет явное преимущество как по
уровню охлаждения, так и по характеру распре;
деления интенсивности охлаждения. По;види;
мому, это свидетельствует о большем количестве
охладителя, попадающем в пограничный слой
торцевой поверхности канала при таком выдуве.
Выводы
Результаты исследования меридионального
выдува охладителя через перфорацию на входе в
межлопаточный канал показывают следующие
особенности заградительного охлаждения его
торцевой стенки (по сравнению со щелевой по;
дачей):
; уровень интенсивности охлаждения торце;
вой поверхности существенно ниже;
; неравномерность интенсивности охлажде;
ния защищаемой торцевой поверхности вдоль по
потоку и поперек его снижается;
; увеличение параметра вдува (до m = 1,5) и
уменьшение меридионального угла подачи охла;
дителя (до 30o) в 1,5 … 2 раза увеличивают интен;
сивность заградительного охлаждения практиче;
ски на всей торцевой поверхности;
; предварительная закрутка струй охладителя в
сторону, противоположную вращению ветвей
подковообразного вихря, способствует (по срав;
нению с подачей без закрутки) увеличению ин;
тенсивности охлаждения торцевой поверхности
и уменьшению ее неравномерности в попереч;
ном направлении.
ЛИТЕРАТУРА
1. Богомолов Е.Н., Лебедев В.В. Применение
жидких кристаллов для исследования завесного
охлаждения торцевых стенок турбинных реше;
ток// Пром. теплотехника. – 1990. – Т. 12, №3. –
С. 7–12.
20 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1
ТЕПЛО: И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Рис 2.7. Влияние закрутки охладителя и параметра
вдува на осредненную поперек межлопаточного
канала интенсивность заградительного охлаждения
торцевой поверхности реактивной решетки
(x = 71 мм): 1 – без закрутки струй;
2 и 3 – с закруткой струй по направлению
и против вращения ветвей входного вихря
соответственно.
Рис. 2.6. Интенсивность заградительного
охлаждения поперек торцевой поверхности
межлопаточного канала реактивной решетки с
подачей закрученных струй охладителя
(x = 99 мм; m = 0,5): 1 – без закрутки струй;
2 и 3 – с закруткой струй по направлению и против
вращения ветвей входного вихря соответственно.
2. Халатов А.А., Коваленко А.С. Теплообмен
и гидродинамика ускоренного потока в плоских
криволинейных каналах. – К.: Наук. думка,
2006. – 222 с.
3. Голованов А.В., Емин О.Н., Пиотух С.М.
Экспериментальное исследование эффективнос;
ти пленочного охлаждения торцевой стенки соп;
лового аппарата//Рабочие процессы в охлаждае;
мых турбомашинах газотурбинных двигателей. –
Казань: КАИ, 1988. – С. 4–12.
4. Крючков С.А., Лебедев В.В., Пиралишвили Ш.А.
Управление газодинамическими и тепловыми
процесами при завесном охлаждении торцевых
поверхностей лопаточных решеток газовых тур;
бин// Procedings of V Minsk internazional heat and
mass transfer forum 2004. Section № 1.Convective
heat and mass transfer. – ГНУ НТМО им. А.В. Лы;
кова, НАНБ,2004.
Получено 21.07.2008 г.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2009, т. 31, № 1 21
ТЕПЛО: И МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Наведено результати моделювання
течії теплоносія в одиничному верти:
кальному коаксіальному теплообмінни:
ку типу труба в трубі та процесу тепло:
обміну в системі свердловина – ґрунт
при сезонному акумулюванні і вилученні
теплоти.
Приведены результаты моделирова:
ния течения теплоносителя в единичном
вертикальном коаксиальном теплооб:
меннике типа труба в трубе и процесса
теплообмена в системе скважина –
грунт при сезонном аккумулировании и
извлечении теплоты.
We present the results of modeling of
heat:carrier flow in a singular vertical coaxi:
al tube:in tube heat:exchanger and the
process of heat exchange in the borehole :
soil system at seasonal accumulation and
extraction of heat.
УДК 536.24+662.995
БАСОК Б.І., АВРАМЕНКО А.О., КУЖЕЛЬ Л.М.
Інститут технічної теплофізики НАН України
ГІДРОДИНАМІКА І ТЕПЛООБМІН В ОДИНИЧНОМУ
ТЕПЛООБМІННИКУ ТИПУ ТРУБА В ТРУБІ СИСТЕМИ
СВЕРДЛОВИНА – ГРУНТ
а – коефіцієнт температуропровідності;
а′ – радіус каналу;
cp – теплоємкість;
D – зовнішній діаметр зовнішньої труби;
d – зовнішній діаметр внутрішньої труби;
G – витрата;
J0 – функція Бесселя першого роду нульового
порядку;
p – тиск;
r – радіус;
T – температура;
t – проміжок часу;
ΔТ – перепад температур;
U – середня швидкість;
u – швидкість по осі z;
w – швидкість по осі y;
γm – корінь трансцендентного рівняння;
λ – коефіцієнт теплопровідності;
ν – коефіцієнт в’язкості;
ρ – густина.
Відомо, що когенераційні технології дають
можливість реалізувати ефект енергозбереження –
збільшення ефективності використання первин;
ного палива при сукупному виробництві
електричної та механічної енергії в установках
з тепловим двигуном. Це реалізується шляхом
корисного використання теплоти, яка скидаєть;
ся у навколишнє середовище [1]. Тому когене;
раційні установки в порівнянні з установками,
які виробляють тільки електроенергію, мають
більший коефіцієнт використання енергії палива
та ряд переваг. Однак при поширенні їх на кому;
|