Чан К. Ш. Розвиток методів розрахунку систем охолоджування роторів газових турбін

Об'єкт дослідження: процеси течії і теплообміну у високотемпературних газових турбінах. Мета дослідження: розвиток методів розрахунку систем охолоджування роторів газових турбін і подальше вдосконалення таких систем; вдосконалення методу розрахунку гідравлічних мереж систем охолоджування газових турбін з урахуванням замикання каналів охолоджування при критичних та надкритичних падіннях тиску і методу розрахунку відцентрового напору в придискових порожнинах роторів газових турбін з урахуванням особливостей їх геометрії, напрямку руху повітря або газу і швидкості обертання роторів; створення методу розрахунку систем охолоджування роторів газових турбін на основі зрощення мережевого методу і методу розрахунку течії і теплообміну в'язкої стисливої рідини; аналіз системи охолоджування ротора високотемпературної газової турбіни з застосуванням розроблених методів. Методи дослідження та апаратура: Теоретичні положення дисертації базуються на фундаментальних основах теорії теплообміну, гідродинаміки, чисельних методах розрахунку розгалужених гідравлічних мереж. Зокрема, для розрахунків гідравлічних мереж систем охолоджування використано метод, оснований на теорії графів; для розв'язування звичайних диференційних рівнянь відносно закрутки потоку в порожнинах ротора турбіни - метод Рунге-Кутта. Теоретичні та практичні результати: комплекс програм та рекомендацій для створення ефективних систем охолоджування роторів сучасних і перспективних газових турбін. Новизна: метод розрахунку відцентрового напору в різних по формі придискових порожнинах роторів газових турбін, що дозволяє враховувати вплив геометрії роторів, напряму руху рідини, швидкості обертання ротора; модифікація методу розрахунку розгалужених гідравлічних мереж, яка виключає осциляцію ітераційного процесу і забезпечує швидку збіжність розрахунків охолоджування роторів газових турбін; комплексний метод розрахунку систем охолоджування газових турбін, який розроблено на основі зрощення методу розрахунку гідравлічних мереж і методу розрахунку течії і теплообміну в'язкої стисливої рідини і який дає можливість розраховувати систему охолоджування роторів будь-якої форми; модифікація методу розрахунку розгалужених гідравлічних мереж, що дозволяє виконувати їх аналіз при критичних і надкритичних перепадах тиску в каналах охолоджування. Ступень упровадження: програми і рекомендації використовуються при проектуванні систем охолодження газових турбін на ВАТ "Турбоатом" (м. Харків). Сфера використання: галузь газотурбінобудування.