Копелев С.З., С.В.Гуров - Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей (1014175), страница 12
Текст из файла (страница 12)
воздух нз арамржутачнай ступени компрессора н подается через полость З. Этот воздух, имеющей более низкую температуру, одновременно уменьшает поз. вод тепла в масляные полости подгйппннка. У турбины двухззльиого двигателя фирмы «Джек«ряд Электрик» С(:6 505 сопловяя лопатка ! ступеия турбины, перед которой Т;--.-1635 К, к рзбочяг .хь пвткк ! п !1 ступеней охлаждаются звкомпрзссорным воздухом, подводняым к Рнг. 42.
Схема охлаждеияк турбины дьк. ~ геля фирмы «!1рагт-У!пни» ЗТ9О Рпс. 4.!. Схема охлзжденвя первой стзпеяя г»равны дьягз. тела фярчы «!5оллг-Ройс» рзбжя«лопаткам кз междяскоьой полости А (рке 4,31. Нз охлзжленяг сопл зой лопатки 11 с»ульян воздух отбирается нз Х ст»пенн (пра обшсм нх чяг.! 141 в через в«с яодвохнгся к мзжсгупеячзтому звбнряпгкому ъплогнеяню. Днсь ! турбины низкого давленая охлзждзкпся воздухом, отбнрзьмым ог УП отупея, компрессора. Б первоначальном взрязягз турбины высокого давления двукззль, ного двигателя фнрмы «Роллс-рокс», схема охлзжденвя 1 ступени которой поз« ззвз яз рвс. 4.4, сопловыс лопатки 1 обеих стул)вней я рабочие лопзтхв 2 ! с! пени ох»!зждз!отек воздухом, огбнрзьмым нз-зз компрессор» Одязко яз цз!*' Рпс.
4.3. Схема охлаждения турбвны высокого давления двигателя фирмы «Дженерал Злектрпх» СГ6 50А подполз этого воздуха к рабочпм лопаткам он, рзсп»иряясь з подкручкззкьц я ' решетке 3, пол>чает нзпрзялеяпе по врашепню рабочего колеса. У двухгт»пекчзтой турбины высокого давления двухвального двигателя фяг;: мы «Пратт-Уитни» Г!00, где Т»» !600 К, ззкомпрессорный воздух нодвехсз яз! охлаждение двух ступеней. но при подводе его к рвбоем лш»аткам 1 п 11 ступ»;-' ней он прелвзрнтсльно расширяется з подкручпввюшей репгетке Иятересио, ьг», одна и тз же фирма на различных модифнкзцкях по сути одного и того жс д~ч ' ' и прям«изет рззлячные схемы отбора в подзола воздуха к охлзждземым 'Гквм.
Тзк, фчрмз «Роллс-Ройс» яз последних модпфньзпнях трехвзльиых овтуряыз дьпгзтел«й, у которых вз взлетяом режиме температура газа пе'хтУРбнной ?;=-1МИ1» 1523 К и и„.п =24ь»25, охлаждает 1 стУпень тУРбины ' прессорпым воздухом, уствнззлнззя нз путя подвода к рабочей лопатке 'ручнззюп!ую решетку, з кз охлаждение сопловой в рабочей лопаток 11 стуЭвоздух отбирается вз промежуточной сгупенк компрессора (как, яапрнмер. "!и зтеля !«П-!931, в го время кзк ,' ифякзцкях лая»ягеля И1-211 вя лшшгкз 1 ст»пьян охлзжла. ';ю|бо толька воздухом вязкого и пя, т.
е. огбяраемого яз ппоме. ой стуяецз ю»чпресс«»гз, лабо няшин с воздухом, о!бчпзь. -.За коняге сором кзя это пока. » ,~иа В!ш, 4.4 б , тобы отдать предпочтение Ф ' му либо нз этих способов, , Ва»тима и каждом капкрет- ! ,йьчучас з зависимости аг проектируемого дпигате:!.; значений еш! основных .'Метров (н там числе 'яай массы!. конструктив- а хсудеыы, ус»! ю! эксплуата- Р 4 с Ряс. 4.4. Схема охлаждения рзбочнх лопаток ! ступени турбины даю зтелей ! В.з! <" б — кв з!! ззз' ап!н.'л!'ляг! потребную ь»»ямз»мш«гь»ь»вухз вя»я»го дззззззя, члйялаждения турбины тсм- ру воздуха которая и ,~зяередь занисцт ат места отбора, способов отбора и подвода , Воздуха к ахлаждаемым лопаткам.
Прн этом следует учиты. '~гадагрея ахбирзсмаго воздуха вследствие подвода к нему ра- -1ОТ ярая!зкядихся детвлей н тепла ат более нагретых злемеи- "Катарыми !эп соприкасается на пути к ахлаждаемым лопат- -~".тякж! величину гидравлических потерь иа этом пути. Гид- ,,'Вякае сопротивление тракта подвала воздуха ат места ега ; 'ДО вхОда н ахлаждаемую лопатку, а также неличииа гндрав'Йга сопротивления чнутрепнпх каналов и самой лопатке яя': одной из основных характеристмк системы охлаждения, ап„Фяпхх при прочих равных условиях нанбал«е рациональное ;!!»бара и способ палнада охлаждаю!пега воздуха :,.!.'-!В»2, ВИБОР мсслА ОТБОРА и спасОБА падяадА ВОЗдУхА К ОХЛАЖДАЕМЫМ ЛОПАТКАМ Вделеннс места отбора воздуха и способа ега подпала для ия саплавых н рабочих лопаток (! ступени турбины, если (тая к этому прибегать, обычна представляет собой менее из задачу, чем когда речь идет аб охлаждении лопаток 1 сту- ;" .
бт»ясияется зта меныпям лавлхзнисм газа за лапа?а»гиымзг Ффкмми 11 ступени, чта дает большие возможности. чем зта йег ы!ата в ! ступени, уменьшать яачалы!ае давление ахлажда- ?3 юшего воздуха, сохраняя при этом необходимый в системе <тхлзж. денна перепад давлений, обеспечива!Сшнй требуемую эффектив ность Охла)кдс!<ия лопатки выбрзнно<! конструкции, Однако некоторую часть располашсмога перепада давлсп:<и приход<ется затрачивать на преодоленчс гидравлического сопротив- л<.нпя значительно более длинного, чс<1 лля охлаждения ! ступени. )рак<а подзола во!духа, 10)охоляше!о меж<у вращающимися, ипо<- ла даже в разных направлениях, элсмьктамп в двух.
или трехпало ной схеме двигателя. 11ри это«< приходится тпштельно уплотнять спстех!у пОЛВода !ш то<и*ко с ц<ч!Ьк) <и<'.<ынення )т<чек из не<' охлаждающего воздуха. но п для пре<отврашенпя попада)шя в ие< нагретого воздуха, им<юшсго болшпе< давление, нлн газа нз про- точной части турбины. Сравним две схемы подвода воз<<)ка для охлаждения рабочей лопатки со вставным Лефлектором 1 <гугсни турб<<ны двигателя с и;о =-25 нз режиме, когда )с'=1500 1х х температура воздуха на выходе из компр<ссора Т '=900 ]х.
В одной нз них Т„." понижает- ся при расширении закомпрсссорного <)оздуха в подкручнвак)шей решетке, а во второй воздух атбнрает<н нз промежуточной сгупенп ьомпйсссОРа и НОэтов1У Уохх. Tх П]т< сйз1м<ю!Ин бУдсм исхОдит<, НЗ ТОТ<1, '<ТО ЛЛЯ ЗЗДЗННЫХ ЗПЗЧЕНИИ П!ь)ЗМСТРОВ ВОЗДУХЯ На ВЫХОЛС из компрессора и газа на входе в турбзиу, з также величины рабо- ты, отннмаемой н ступени турбины от прсгскакнцсго через нее га. за.
Требуемая для обеспечения иеобх)вднх<ого запаса проч)к)стп температура рабочей лопатки « ,=12% К прн Интенсивности ес Охлаждения, харзктс]хнэусх<о)< безраххерно<1 температурой Н=0,5. может бы)ь !юлучена либо первым, лноо вторым способом, Для такого сравнения необходимо предав]в<тельно определить завнси.
мость чсн<ду безразмерной тсх<перату)<ой лопатки и парзчетрамп воздуха на входе в нее, а также рзскзлагать расходной характе- ристикой внутр<нпп<х каналов лопатки Здесь уже нельзя восполь- з<хваться зависимостями, прпведе<снымр нз рис, 3.1, которые сара. в<длины п <хи п<)изм<нн!ых тсх<псрзтура.' Газа н Воздуха В узкОм ди- апазоне изменения чисел Рейиольлса, л<н должны отрал<ать влил. нне на процесс тсплообмеиа в охлаждм.иой лопатке определяющих геометрических и режимных пзрамегро<< Такая завпсих<ость для средииногс участка профиля лопатки (корыта, спинки) представлена в рабо"а Рв).
Аналогичные зависи- моспи для остзлы<ых участков профил лопатки (входной и выход- ной кромок) имеют такую же структу'у х отличаются только гео- метрическими параметрами и показат-.)ен степени нри числе )се. Поэтому результаты анализа нс нам<а!ятся, если рассматривать любой другой участок профиля лопз"-хи Обобщениу<о расходную характери'тнху ниутрочннх каналов ЛОПатКН МОжио ПРЕЛСтааиых В ВИДЕ ЗХВН<ННОСП< РаСХОДа ОХЛЗж- даюшсго воздуха, приведенного к пар.'Кс,рам па выходе из ло- патки, !<«,=-<Т„,„) У'оха У У„„„<о „1 о / Н „„= Р „«<у)нн ' ЕСЬ <<оха — РПСХОЛ ОХЛажлаЮШСГО ВОЗДУХа ЧЕРЕЗ ЛОЛат У; н <)„,, — полное давление воздуха па входе и лопатку и ста.
НЧЕСКШ На ВЫХОДС ИЗ НЕС; <с,в,„ — ПЛОЩаДЬ ПРОХОДНОГО СЕЧЕНИЯ На ыхолс пз виутрсш<их каналов лопатки. 1]а рпс. 4.5 представлены расходные характеристики внутренй!х каналов лпух вариантов лопаток — реального, В коп)ром по ' нныч и:илсрянческих пролувок коэффициент расхода п=0.6, н 'Йк кз.<ызасмо<о идеального, в котором р<=-1,0.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
