Ефективність плівкового охолодження пластини: вплив умов подачі охолоджувача у траншею

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorХалатов, Артем Артемович
dc.contributor.authorПацьора, Єлизавета Михайлівна
dc.date.accessioned2026-03-02T07:52:57Z
dc.date.available2026-03-02T07:52:57Z
dc.date.issued2022
dc.description.abstractМагістерська дисертація складається зі вступу, трьох розділів, висновків. Загальний обсяг дисертації становить 70 сторінок, з них 64 сторінки основного тексту, 32 рисунків, 2 таблиці, 27 літературних джерел. Основними вимогами до всіх газотурбінних двигунів є ефективність і надійність протягом тривалого періоду експлуатації. ККД для газових турбін, що працюють за циклом Брайтона, заснований на температурі після камери згоряння. У сучасних газотурбінних двигунах ця температура досягає 1600 – 1800°С, що значно перевищує допустиму температуру сучасних жаростійких сплавів. Лопаті газової турбіни, виготовлені з найкращих жаростійких матеріалів, можуть працювати без охолодження при температурах не вище 900 - 1100 °С. У зв’язку з цим, для забезпечення працездатності лопаток на високих робочих температурах необхідно застосовувати додаткові методи охолодження. Поширеним методом, що застосовується для підтримки працездатності лопаток ГТУ є плівкове (зовнішнішнє) охолодження. Даний метод є конструкційно простим, споживає оптимальну кількість охолоджуючого повітря та признаний найбільш ефективними. У зв’язку з цим пошук альтернативних ефективних систем плівкового охолодження представляє собою великий науковий та практичний інтерес для газотурбобудування, а також і інших високотемпературних енергетичних систем. Як показано в багатьох дослідженнях, найбільш перспективною є схема плівкового охолодження з подачею охолоджувача в прямокутну траншею. Під час роботи лопаток потік охолоджувача може вдуватися з різних сторін до траншеї. Зацікавленість представляється у дослідженні впливу способу подачі охолоджувача до траншеї з одним рядом похилих отворів на ефективність плівкового охолодження. Наукова новизна одержаних автором результатів полягає у наступному: 1. В широкому діапазоні змін параметру вдуву від. 0,5 до 2 вивчено вплив способу подачі охолоджувача на ефективність плівкового охолодження. Показано ідентичний характер розподілів усереднених по довжині пластині ефективності плівкового охолодження незалежно від способу подачі охолоджувача до траншеї, об’єму з якого вдувається охолоджувач та величини параметра вдуву. 2. Незалежно від сторони подачі охолоджувача спостерігається приблизно однакові збільшення ефективності плівкового охолодження при збільшенні параметра вдуву. 3. Поперечна нерівномірність плівкового охолодження має однаковий характер для різних способів подачі охолоджувача. Поперечна нерівномірність спостерігається для всіх досліджених параметрів вдуву. Практичне значення. Результати дослідження можуть бути використані в практиці проектування інноваційних систем плівкового охолодження лопаток газових турбін з подачею охолоджувача в один ряд похилих отворів до траншеї.
dc.description.abstractotherThe master's thesis consists of an introduction, three chapters, and conclusions. The total volume of the thesis is 70 pages, including 64 pages of the main text, 32 figures, 2 tables, and 27 references. The main requirements for all gas turbine engines are efficiency and reliability over a long usage period. The efficiency of gas turbines working on the Brayton cycle is based on the temperature after the combustion chamber. In modern gas turbine engines, this temperature reaches 1600–1800 °C, which greatly exceeds the allowable temperature of modern heat-resistant alloys. Gas turbine blades, made of the best heat-resistant materials, can operate without cooling at temperatures not exceeding 900–1100 °C. Therefore, additional cooling methods must be used to ensure that the blades are efficient at high operating temperatures. A common method used to maintain the efficiency of gas turbine blades is film (external) cooling. This method is structurally simple, consumes the optimal amount of cooling air, and is recognized as the most effective. Therefore, the search for alternative efficient film cooling systems is of great scientific and practical interest for the construction of gas turbines, as well as other high-temperature energy systems. As shown in many studies, the most promising is the film cooling scheme with the injection of coolant in a rectangular trench. During the operation of the blades, the flow of coolant can be injected from different sides into the trench. Researching the method impact of feeding the cooler into the trench with one row of inclined holes on the efficiency of film cooling is of interest to this study. The scientific novelty of the obtained results by the author is listed below: 1. In the wide range of changes in the injection parameter from 0.5 to 2 the method impact of the coolant injection on the efficiency of film cooling was studied. The identical nature of the distributions averaged along the length of the film cooling efficiency plate is shown, regardless of the method of feeding the cooler into the trench, the volume from which the cooler is injected, and the value of the injection parameters. 2. Regardless of the feeding side of the cooler, there is approximately the same increase in the film cooling efficiency when increasing injection parameter. 3. The transverse unevenness of film cooling is the same for different ways of feeding the cooler. Transverse unevenness is observed for all investigated injection parameters. Practical meaning. The results of the study can be used in the practice of designing innovative systems for film cooling of gas turbine blades with the injection of a cooler in one row of inclined holes in the trench.
dc.format.extent70 с.
dc.identifier.citationПацьора, Є. М. Ефективність плівкового охолодження пластини: вплив умов подачі охолоджувача у траншею : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Пацьора Єлизавета Михайлівна. – Київ, 2022. – 70 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/79109
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectплівкове охолодження
dc.subjectтраншея
dc.subjectпохилі отвори
dc.subjectспосіб подачі охолоджувача
dc.subjectефективність охолодження
dc.subjectпоперечна нерівномірність
dc.subjectfilm cooling
dc.subjecttrench
dc.subjectrow of inclined holes
dc.subjectmethod of feeding the cooler
dc.subjectefficiency
dc.subjecttransverse unevenness
dc.subject.udc532.516, 536.24.01
dc.titleЕфективність плівкового охолодження пластини: вплив умов подачі охолоджувача у траншею
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Patsora_magistr.pdf
Розмір:
4.6 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ПФ)
Магістерські роботи