Ефективність неізотермічної газової завіси при подачі охолоджувача в напівсферичні заглиблення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorПанченко, Надія Анатоліївна
dc.contributor.authorСпасенко, Михайло Ігорович
dc.date.accessioned2019-01-31T17:16:14Z
dc.date.available2019-01-31T17:16:14Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenThe diploma work explanatory note includes 79 pages, 1 table and 47 figures. 41 references were used in it. Thermogasdynamics of film cooling at the coolant supply into the hemispherical dimples is the main theme of the work. From the existing alternative schemes of film cooling, which allow protecting the turbine blades from the influence of high temperatures, the scheme with the use of hemispherical dimples has proved itself well, is investigated in the stationary setting of the problem. In order to determine the feasibility of using such a scheme, it is necessary to consider all the factors that influence the efficiency of film cooling. Of the variety of factors, the effect of the blade rotation and turbulence of the main flow has been studied to a minimum. Taking into account the complexity of carrying out experimental research in the conditions of rotation of near-real conditions in gas turbines, it is relevant to carry out theoretical studies using modern commercial CFD packages. The purpose of this work is to study the patterns and physical structure of film cooling through a row of cylindrical holes in the hemispherical dimples for stationary (without rotation) conditions and with rotation cooled surface. The processes of thermogasdynamics of film cooling a flat surface through a row of cylindrical holes in the hemispherical dimples are the object of the research. The factors that influences on efficiency of film cooling and physical structure of the coolant supply into the hemispherical dimples are the subjects of research. Research Methods — in solving problems defined above we used computer simulation using the software package ANSYS CFX 14.0. Research work was conducted on the program with the Department of Target Preparation "NTUU KPI them. Igor Sikorsky "for NASU №1.7.1.АХ.2" Thermal and gas dynamics of turbulent flows in rotating channels of high-temperature power plants" January 2, 2018, registration number 0118U000006. Computer modeling of film cooling was executed for the case, when the coolant was supplying through one row of slanted holes in triangular dimples in the range of blowing ratio from 0.5 to 2.0 showed that average efficiency of film cooling increases with increasing range of blow. Through the analysis of the results of computer modeling, we found that spreading of the coolant in the dimple and the absence of separation of the flow from the surface is the source of increasing of cooling efficiency. The theoretical study of heat transfer and hydrodynamics processes under rotation conditions was performed using the ANSYS CFX 14.0 package using SST-turbulence model.uk
dc.description.abstractukПояснювальна 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.uk
dc.format.page79 с.uk
dc.identifier.citationСпасенко, 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.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/26163
dc.language.isoukuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectплівкове охолодженняuk
dc.subjectнапівсферичні заглибленняuk
dc.subjectефективність плівкового охолодженняuk
dc.subjectпараметр вдувуuk
dc.subjectкомп’ютерне моделюванняuk
dc.subjectобертанняuk
dc.subjectfilm coolinguk
dc.subjectefficiencyuk
dc.subjecthemispherical dimplesuk
dc.subjectrange of blowuk
dc.subjectrotationuk
dc.subject.udc536.244:621.438uk
dc.titleЕфективність неізотермічної газової завіси при подачі охолоджувача в напівсферичні заглибленняuk
dc.typeMaster Thesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
Spasenko_magistr.docx
Розмір:
3.55 MB
Формат:
Microsoft Word XML
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ФЕС)
Магістерські роботи