Ефективність неізотермічної газової завіси при подачі охолоджувача в напівсферичні заглиблення
Ескіз недоступний
Дата
2018
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Пояснювальна записка дипломної роботи за обсягом становить 79 сторінки містить 1 таблицю та 47 рисунків. Використано 41 бібліографічних джерел.
Темою роботи є ефективність неізотермічної газової завіси при подачі охолоджувача в напівсферичні заглиблення.
З існуючих альтернативних схем плівкового охолодження, що дозволяють захистити лопатки ГТУ та ГТД від впливу високих температур, добре себе зарекомендувала схема з використанням напівсферичних заглиблень, досліджена у стаціонарній постановці задачі. Для визначення доцільності використання такої схеми потрібно врахувати різні фактори, що впливають на ефективність плівкового охолодження. З усього різноманіття факторів, в найменшій мірі вивчено вплив обертання та неізотермічності. Враховуючи складність проведення експериментальних досліджень в умовах обертання близьких до реальних умов, актуальним є проведення досліджень з використанням CFD - пакетів.
Метою роботи є дослідження ефективності та фізичної структури плівкового охолодження при подачі охолоджувача через один ряд циліндричних похилих отворів в напівсферичних заглибленнях за стаціонарних модельних (без обертання та при низькій температурі) умов, при обертанні охолоджуваної поверхні та за високих температур.
Об’єктом дослідження є процеси теплообміну та газодинаміки при плівковому охолодженні плоскої поверхні за однорядною системою отворів в напівсферичних заглибленнях.
Предметом дослідження є фактори, що впливають на ефективність плівкового охолодження і фізичну структуру потоку при подачі охолоджувача через отвори в напівсферичних заглибленнях.
Враховуючи складний характер течії та тепловіддачі, складність проведення експерименту, дослідження було виконано за допомогою комп’ютерного моделювання з використанням комерційного пакета ANSYS CFX 14.0.
Науково-дослідна робота по темі магістерської роботи проводилася по програмі спільних робіт з Відділенням Цільової Підготовки «КПІ ім. Ігоря Сікорського» для НАН України №1.7.1.АХ.2 «Термогазодинаміка турбулентних потоків в обертових каналах високотемпературних енергетичних установок» від 2.01.2018 р., реєстраційний номер 0118U000006.
Результати дослідження показали що схема плівкового охолодження з використанням напівсферичних заглиблень забезпечує більш високу ефективність плівкового охолодження ніж традиційна схема з подачею охолоджувача в ряд похилих отворів. Використання такої схеми дозволить частково подолати недоліки традиційних схем – великі витрати охолоджувача при високих параметрах вдуву, підсмоктування гарячого потоку до охолоджувальної поверхні.
Отримані в роботі результати можуть використовуватись при розробці та проектуванні схем плівкового охолодження високотемпературних енергетичних установок. При комп’ютерному моделюванні плівкового охолодження плоскої поверхні рекомендовано застосовувати SST модель турбулентності.
Опис
Ключові слова
плівкове охолодження, напівсферичні заглиблення, ефективність плівкового охолодження, параметр вдуву, комп’ютерне моделювання, обертання, film cooling, efficiency, hemispherical dimples, range of blow, rotation
Бібліографічний опис
Спасенко, М. І. Ефективність неізотермічної газової завіси при подачі охолоджувача в напівсферичні заглиблення : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Спасенко Михайло Ігорович. – Київ, 2018. – 79 с.