ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ
The modern high-performance gas turbine engines operate at the flow temperatures exceeding the melting temperature of materials, which require the blade cooling. However, the traditional scheme of film cooling is characterized by appearance of secondary vortex structures that destroy the coolant fil...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine
2018
|
| Online Zugang: | https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/294 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Thermophysics and Thermal Power Engineering |
Institution
Thermophysics and Thermal Power Engineering| id |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-294 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Thermophysics and Thermal Power Engineering |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2018-12-14T18:59:57Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Khalatov, А.А. Panchenko, N.A. Petliak, О.О. |
| spellingShingle |
Khalatov, А.А. Panchenko, N.A. Petliak, О.О. ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ |
| author_facet |
Khalatov, А.А. Panchenko, N.A. Petliak, О.О. |
| author_sort |
Khalatov, А.А. |
| title |
ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ |
| title_short |
ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ |
| title_full |
ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ |
| title_fullStr |
ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ |
| title_full_unstemmed |
ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ |
| title_sort |
плівкове охолодження плоскої поверхні в умовах обертання при подачі охолоджувача в трикутні кратери |
| title_alt |
FILM COOLING OVER A FLAT PLATE WITH COOLANT SUPPLY IN TO TRIANGULAR INDENTATION ПЛЕНОЧНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ В УСЛОВИЯХ ВРАЩЕНИЯ ПРИ ПОДАЧЕ ОХЛАДИТЕЛЯ В ТРЕУГОЛЬНЫЕ КРАТЕРЫ |
| description |
The modern high-performance gas turbine engines operate at the flow temperatures exceeding the melting temperature of materials, which require the blade cooling. However, the traditional scheme of film cooling is characterized by appearance of secondary vortex structures that destroy the coolant film. From the existing alternative schemes of film cooling, which allow protecting the turbine blades from influence of high temperatures, the scheme with triangular dimples has demonstrated good results in the stationary conditions. This cooling scheme was patented and tested in the Institute of Engineering Thermophysics, National Academy of Sciences of Ukraine. In order to determine the feasibility of such a scheme, it is necessary to consider the effect of the blade rotation influencing the film cooling efficiency. The results are given towards theoretical investigation of the film cooling efficiency of this scheme under rotation conditions. The study was performed using the ANSYS CFX package using SST-turbulence model. The blowing ratio was varied from 0.5 to 2.0. Numerical simulation performed for rotation parameters corresponding to the dominant influence of the Coriolis force – 10, 100 rpm, and centrifugal forces – 3000, 5000 and 7000 rpm. Оn the basis of computer simulation, it has been shown that rotation does not affect weakly the average efficiency of film cooling at Coriolis force, but causes a peak displacement of local adiabatic efficiency, at rotation parameter of 7000 rpm, when there is a distortion of the flow lines. |
| publisher |
Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2018 |
| url |
https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/294 |
| work_keys_str_mv |
AT khalatovaa filmcoolingoveraflatplatewithcoolantsupplyintotriangularindentation AT panchenkona filmcoolingoveraflatplatewithcoolantsupplyintotriangularindentation AT petliakoo filmcoolingoveraflatplatewithcoolantsupplyintotriangularindentation AT khalatovaa plenočnoeohlaždenieploskojpoverhnostivusloviâhvraŝeniâpripodačeohladitelâvtreugolʹnyekratery AT panchenkona plenočnoeohlaždenieploskojpoverhnostivusloviâhvraŝeniâpripodačeohladitelâvtreugolʹnyekratery AT petliakoo plenočnoeohlaždenieploskojpoverhnostivusloviâhvraŝeniâpripodačeohladitelâvtreugolʹnyekratery AT khalatovaa plívkoveoholodžennâploskoípoverhnívumovahobertannâpripodačíoholodžuvačavtrikutníkrateri AT panchenkona plívkoveoholodžennâploskoípoverhnívumovahobertannâpripodačíoholodžuvačavtrikutníkrateri AT petliakoo plívkoveoholodžennâploskoípoverhnívumovahobertannâpripodačíoholodžuvačavtrikutníkrateri |
| first_indexed |
2025-12-17T13:55:12Z |
| last_indexed |
2025-12-17T13:55:12Z |
| _version_ |
1851763943087800320 |
| spelling |
oai:ojs2.ihenasgovua.s43.yourdomain.com.ua:article-2942018-12-14T18:59:57Z FILM COOLING OVER A FLAT PLATE WITH COOLANT SUPPLY IN TO TRIANGULAR INDENTATION ПЛЕНОЧНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ПЛОСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ В УСЛОВИЯХ ВРАЩЕНИЯ ПРИ ПОДАЧЕ ОХЛАДИТЕЛЯ В ТРЕУГОЛЬНЫЕ КРАТЕРЫ ПЛІВКОВЕ ОХОЛОДЖЕННЯ ПЛОСКОЇ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ ОБЕРТАННЯ ПРИ ПОДАЧІ ОХОЛОДЖУВАЧА В ТРИКУТНІ КРАТЕРИ Khalatov, А.А. Panchenko, N.A. Petliak, О.О. The modern high-performance gas turbine engines operate at the flow temperatures exceeding the melting temperature of materials, which require the blade cooling. However, the traditional scheme of film cooling is characterized by appearance of secondary vortex structures that destroy the coolant film. From the existing alternative schemes of film cooling, which allow protecting the turbine blades from influence of high temperatures, the scheme with triangular dimples has demonstrated good results in the stationary conditions. This cooling scheme was patented and tested in the Institute of Engineering Thermophysics, National Academy of Sciences of Ukraine. In order to determine the feasibility of such a scheme, it is necessary to consider the effect of the blade rotation influencing the film cooling efficiency. The results are given towards theoretical investigation of the film cooling efficiency of this scheme under rotation conditions. The study was performed using the ANSYS CFX package using SST-turbulence model. The blowing ratio was varied from 0.5 to 2.0. Numerical simulation performed for rotation parameters corresponding to the dominant influence of the Coriolis force – 10, 100 rpm, and centrifugal forces – 3000, 5000 and 7000 rpm. Оn the basis of computer simulation, it has been shown that rotation does not affect weakly the average efficiency of film cooling at Coriolis force, but causes a peak displacement of local adiabatic efficiency, at rotation parameter of 7000 rpm, when there is a distortion of the flow lines. Современные высокотемпературные газотурбинные установки работают при температурах превышающих рабочие температуры конструкционных материалов, что обуславливает необходимость охлаждения лопатки. Однако, традиционные системы отверстий пленочного охлаждения характеризуется возникновением вторичных вихревых структур, разрушающих пленку охладителя. Из существующих альтернативных схем пленочного охлаждения, позволяющих защитить лопатки ГТУ и ГТД от воздействия высоких температур, хорошо себя зарекомендовала схема с использованием поверхностных углубления треугольной формы, исследованная ранее в стационарной постановке задачи. Схема предложена и запатентована в Институте технической теплофизики НАН Украины. Для определения целесообразности использования такой схемы важно учесть влияние вращения поверхности на эффективность пленочного охлаждения. В статье представлены результаты теоретического исследования эффективности пленочного охлаждения данной схемы в условиях вращения. Исследование выполнено с помощью пакета ANSYS CFX с использованием SST – модели турбулентности, параметр вдува менялся от 0,5 до 2,0. Расчеты выполнены для параметров вращения, соответствующим доминирующему влиянию кориолисовых сил – 10, 100 об/мин, и центробежных сил - 3000, 5000 и 7000 об/мин. На основе компьютерного моделирования показано, что вращение практически не влияет на осредненную по поверхности адиабатную эффективность пленочного охлаждения при доминирующем влиянии Кориолисовых сил, однако оно вызывает смещение пиков локальной адиабатной эффективности, особенно при параметрах вращения 7000 об/мин, когда наблюдается искривление линий тока. Наведено результати теоретичного дослідження ефективності плівкового охолодження однорядної схеми з подачею охолоджувача через отвори в поверхневих заглибленнях трикутної форми в умовах обертання. Institute of Engineering Thermophysics of NAS of Ukraine 2018-09-07 Article Article application/pdf https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/294 10.31472/ihe.3.2018.01 Thermophysics and Thermal Power Engineering; Vol 40 No 3 (2018): Industrial Heat Engineering; 5-11 Теплофизика и Теплоэнергетика; Vol 40 No 3 (2018): Industrial Heat Engineering; 5-11 Теплофізика та Теплоенергетика; Vol 40 No 3 (2018): Industrial Heat Engineering; 5-11 2663-7235 uk https://ihe.nas.gov.ua/index.php/journal/article/view/294/237 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |