Долгов О. І. Термогідравлічне обґрунтування оптимізаційної моделі розрахунків системи охолодження газових турбін

Об'єкт дослідження -процеси течії і теплообміну у високотемпературних газових турбінах. Мета дослідження - обґрунтування оптимізаційної моделі розрахунків системи охолодження газових турбін шляхом подальшого розвитку методів аналізу теплового стану газових турбін і гідравлічних схем систем охолодження. Методи дослідження: теоретичні положення дисертації базуються на фундаментальних основах теорії теплообміну, гідродинаміки, чисельних методах розв'язування задач теплопровідності, конвективного теплообміну, методах розрахунку розгалужених гідравлічних мереж. Теоретичні і практичні результати: створено метод та його комп'ютерна реалізація для розрахунку і оптимізації систем охолодження газових турбін. Комп'ютерна програма пройшла верифікацію і застосовується на підприємствах газотурбіно будування. Новизна: вперше обґрунтовано і розроблено поетапну методику оптимізації системи охолодження газових турбін, яка спирається на послідовні розрахунки схем охолодження з застосуванням одновимірної і двовимірної теорії теплопровідності для визначення температур лопаток, що дозволяє провести оптимізацію системи охолодження лопаток газових турбін, варіюючи майже 50 геометричними параметрами каналів охолодження; дістали подальшого розвитку методи розрахунку теплового стану газових турбін і їх гідравлічних систем охолодження за рахунок застосування уточнених рівнянь подібності для тепловіддачі в каналах охолодження, що дозволяє уточнити температуру поверхні лопаток газових турбін на 30…50 С і необхідну витрату охолоджуючого повітря; на основі чисельних експериментів отримані нові дані з впливу температурного фактора на тепловіддачу в каналах охолодження. Вперше встановлено, що великий температурний напір, який характерний для каналів охолодження газових турбін, має суттєвий вплив на тепловіддачу у гладких каналах, а у каналах з турбулізаторами, де має місце інтенсивне змішування повітря, вплив температурного фактора на тепловіддачу нівелюється. Ступінь упровадження: ДП НВКГ "Зоря"-"Машпроект" (м. Миколаїв), ТОВ "ІК Актуальна механіка" (м. Харків), кафедра турбінобудування НТУ "ХПІ" (м. Харків). Сфера використання: турбінобудування.