Анализ газодинамической структуры потока в решетках профилей осевого компрессора газотурбинного двигателя

• Published in: Проблемы машиностроения
• Date: 2015
• Main Authors: Карпик, А.А., Яковлев, В.А., Воробьев, Ю.С.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інстиут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України 2015
• Subjects: Аэро- и гидромеханика в энергетических машинах
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/99242
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Анализ газодинамической структуры потока в решетках профилей осевого компрессора газотурбинного двигателя / А.А. Карпик, В.А. Яковлев, Ю.С. Воробьев // Проблемы машиностроения. — 2015. — Т. 18, № 4/2. — С. 18-23. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Выполнено численное моделирование трехмерного вязкого течения в решетках осевого компрессора низкого давления газотурбинного двигателя. Проведен газодинамический расчет течения в первой ступени компрессора в нестационарной трехмерной постановке с помощью программного комплекса F. В качестве модели турбулентности использована дифференциальная двухпараметрическая k-ωSST модель Ментера. Расчет выполнен на разностной H-сетке c количеством ячеек более 1,3 млн в одном межлопаточном канале. В результате получено распределение полей скоростей и давлений, установлены основные причины неравномерности распределения параметров, выявлены неблагоприятные области течения в межлопаточном канале, проведена оценка параметров потока в решетках профилей. Газодинамическая структура потока имеет изменчивый характер по высоте лопатки от корня к периферии. Это может являться причиной возникновения переменных усилий, вызывающих изгибные и крутильные колебания, при действии нестационарного потока. Виконано чисельне дослідження тривимірної в’язкої течії в решітках осьового компресора низького тиску на основі системи нестаціонарних рівнянь Нав’є–Стокса, осереднених за Рейнольдсом. Проведено розрахунок в нестаціонарній тривимірній постановці за допомогою програмного комплексу F. Визначено несприятливі області течії газу в міжлопатковому каналі та причини нерівномірності розподілення швидкості та тиску. The numerical simulation of a three-dimensional viscous flow in cascade of the axial compressor of low pressure of the gas-turbine engine is presented. Gas-dynamic calculation of a flow in the first compressor stage in nonstationary three-dimensional statement in program complex F is carried out. The two-equation differential k-ω SST Menter’s turbulence model is used. The calculation is carried out on a differential H-grid with quantity of cells more than 1,3 million in one blade channel. Distribution of speeds and pressure fields is as a result received, the main reasons nonuniformity of parameters are defined, adverse areas of a flow in the blade channel are revealed, the assessment of parameters of a flow in the grid profiles is carried out. The gas-dynamic structure of a flow has changeable character on blade height from a root to the periphery. It can be the reason of the alternating strain causing bending and torsion vibration at action of a non-stationary flow.