Іванченко О. М. Розрахункові дослідження теплообміну на лопатках газових турбін з використанням модифікованих алгебраїчних моделей турбулентності

Об'єкт дослідження - процес локального теплообміну на лопатці в зоні турбулентного пограничного шару, а саме моделювання властивостей гідродинамічного пограничного шару з урахуванням явищ, які спостерігаються в нім. Мета дослідження - удосконалення методики розрахунку локального теплообміну на лопатці газової турбіни за рахунок використання модифікованих алгебраїчних моделей турбулентності. Методи дослідження: теоретичні положення дисертації ґрунтуються на теоріях гідродинаміки і теплообміну. Для отримання характеристик гідродинамічного пограничного шару використовувалися методи обчислювальної гідродинаміки. Розрахункові дослідження виконані із застосуванням кінцево-різницевих методів Плетчера і Дюфорта-Франкаля. Теоретичні і практичні результати: розроблена методика розрахунку локальних коефіцієнтів тепловіддачі по обводу профілю лопатки газової турбіни придатна для використання при проектуванні і оптимізації систем охолодження високотемпературних газових турбін. Використання в процесі оптимізації достовірніших значень коефіцієнтів тепловіддачі дозволить значно підвищити їх надійність і ресурс роботи. Новизна: вперше методика для розрахунку теплообміну використовує спеціально розроблені для умов обтікання лопаток газових турбін моделі турбулентності; вперше розроблені алгебраїчні моделі турбулентності, які враховують специфіку течії робочого тіла в решітках турбін, зокрема, подовжні градієнт тиску і турбулентність зовнішнього потоку; вперше запропонована модифікація універсального "закону стінки", який використовується для опису профілю швидкості в турбулентному пограничному шарі за наявності подовжнього градієнта тиску. Ступінь впровадження : кафедра турбінобудування НТУ "ХПІ", ВАТ "Турбоатом", м. Харків. Сфера використання : турбінобудування.