Копелев С.З., С.В.Гуров - Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей (1014175), страница 17

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 17)

с. если "остаточно обоснованно заданы коэффицивнты теплоотдачи с газой и воздушной сто!!о. В.!. ТЕПЛООТ»сАЧА ОТ ГАЗА К ЛОПАТКЕ Имеется ряд методов, позволяющих найти коэффициент теплодзчп от газа к лопатке, если известны режимы течения в пограном слое по профилю ! ! 5! 93 Причиш>й того, что методы аиалятического определеивя коэф. -; фициемтов теплоотда ш от газа к лопатке сцсе ие иашли широкого,' приме»сипя в практике прскктирозаиия охлалсдаемых лопаток, .' яиляег".я цх бо.)ьшаи трудоемкость, даже при использовав))55; ЭЦВДЧ. [хрос)с того температуры охлаждаемых лопаток приходизся определять из самс>й рапп<)! Стадии проект»рова)сия авиаццси! ного зсвигателя. Хшда вовсе ситутствуют илп еще окончательно и выявлеиы да;! )ыс, иеобсош)мыс для расчета обтекация решетк" про<[и)лей, и.

Глзвиоех Отсутствую! ЛОс)ОВе1)ц!«)<>:!Вцпые, иеооходи. с)ые для оцрсделецчя гр«ациц,хзх)и)сарцг>го, переходного и турбу. л<)итц«ГО )нн рзицч»ОГО слосВ ВдОль профпчей Охла>кдаемых:сопз Рис 6.! Мчасгкн врофкла лопатки тс:к, тогда ка)< о! местош)лож<иця я протяжециосги зоиы переход<- и«го пограиц шо) о слоя в зиачитсльис>й с')специ зависит то«снос>! рз<» гз [13). по»то>)у игл ичипы )со)<[»[писце))тов тсплООтдзчи От газа к ДОпзт кс приход)мся.

кзк праии:ш, определять опьпиым путем. ОбрабзГывзя рсзулызты зкспсримш! ГОИ и ир«водя Оообшси«<е их В соот вет<твии с теорией подобия, получают крптср)шльиыс еоотиошоии ! !ззв)ге»мости) )спл«обмеиз, пользуясь которымц можио опредс лять козффц)с»виты тецл<н)адачц от газа к лопатке даже иа само) рвш)сй стадии проектироваиия двигателя, когда проведен газодипамцческ»й расчег турбццы и выявлены лишь Основные геометрии скис характеристики лопаток. 11ссмс)грч из то, )то изменение з«чз«)сии)! локальных козффици сит«в геи;к>отдачи по профилю лс)натки иепрерыв«н, его обычц, разделяют на участки, вдоль ко)орых м! жио ир»ьича)ь козфф)! цис»ты теплоотдач» прзктичсски постояииь)цц.

и подсчитываю их, пользуясь упомяпу: ыми критеризльиыми .)авнсимостямц, пол, чаемыми зкспсрих<си)аг)ьцо. Широкое распрострацс)гие а практике ц!шектировапня охла>!« даемых лопаток получилз методика, по которой определяетс ! среднее значение коэффцд»сита топлоотдачц от газа к лопатке и,.) входной кромке а„! Срез!пей части профиля а, „ я выходной кромке аг)„(рцш 6.!).

Средний ко:ффициеит теплоотдачи иа участке входной нромк» с даст>аточцой для практических расчетов точностью можцо опре- 94 "ять цо Лациым, )н>лучеицым при поперечном обтекании пилпид- 6 радиусом, равным радиусу входпой кромки..'хорошее совпадевк расчсп)ых и зксперимеитзльиых шачеш)й для учагтка входцой мкц л«цагк<! получас)ся прц опрсделсииц а, ! Ио кр)стсриаг)ьзааис»х)ос>з! !хц«!«-. г!! ) !аде„« .'Х«и, ! -"- а,)<7), >» !. При о!'!)С,с<' )<'«)и)) «!»ееч! '«О; ! и 1!С«! .5 !«зчествс хзГ!Зктср»ОГО Вмерз пр«!')»т ус!воз»и!«ц! !«>ад»ус вхо.!»ой кромки, хзрзктср)юй ' рости --<к«>рос)ь и!)«<)зю)цсго потока, з козй>й)ицисиг)! Вязко» т< )!.!»)О«>!) КО!«Гти о:)р<дс.)ецы и<)»зрамстрзм заг«рможе»ио 'с)о)«хз»с) вход« и г)оицтку. )хозффц)с»сит Л), пс> даниым рззчиых о»)оров, колеблется в пределах 0,<й)ос 0,82 в <изпзз<«цс "сел [ас,,:--=2„) !Оа-; 4 !О' и прп дозвуковых скор«сгях цз цм)дс.

всл . '! И)з )зипсцт и От «)1ш«ствитег)!»)Ости тур«)цчиой решетки аж сасм!»х л<«и»)ок к и)мс)ц)ц)к> хглз а)зк»,1)я подавляю)ц<г ; больши)и м)з р<)<«о)ак«)ц)<х охлаждас>)ых л<)гам>к ! Всгре )з)о хся в прьк икс д)гапаз«пов и)мсиеиня тглз а)зки иа и< рвыхс)уях тт1 ! ««!» ы, Г те» Г )и! «си»Им«я ох лзждасхц«)с л«изт! )«, мо.кц« "ципмзи, Х!) ««.О 7й и» у )зсткс 7, ограипчеииом )глзми 70--70>«ог 1) и!«!»[>и.!» ': Ихо.си«п к!»)>)ки, ц» гси'цц):)оце и.)мс)и»!»ч 2,8 «О )ххе; )ц-'О Ц.10". 1:ели под входи< и кромкой псвшмзть х')с)с)ок, о )»- ''н!))кй с! радиус«х), )О для о»рсдс«сипя ср<дис:о .шсшеш)я а,, !диац» !«»Г 1!Г< >=О !Оа-;-4.10' пр» ск««рости потока ш!)з й1>==01,!) )иулсц«м усле атаки бсргтся А! .',6>О [!) Для !» Г>иу!«!) и .)ц!)Хл«» шсти цр«ф»ля ср':ш»й козффиипсит ПЛО< !7)а««и мож«!О «ц)рс <сх!» с! и« )ьзтчсь досГВГ<»),») с>и»«йц )О Якой»»рзктихе проект! >О»5:ц»5! З)«игцц)о»и!)х ) з)опых )урб)ш мтер«!»Ги '<Ой з!) 5»ги)«стш««! 'и')у'и!» )Ой П ! ! 1 <)Г)> !»"юй )»1)и ф ! О' 1«е) ),-'-"2 1О" 'к<)ц«)! "!а !Р С« '>)В В«с<сь '!»С.)О В<х )! ! )»с<с»О к узк<ц!«' Г<')с)ся)О ца Выхс>дс' из р" тки, ко»!«фии»с» ! тсц:!Опрозоц)«ст«! >г с! «ПРО)еле» п« '! Смцгрз:[зс»з>»т'.>«»!)«»с« '» м тор))оже»)шг«потс)ка гз <з, в«сз)сос)!«и« пер»ту1>с цацка гз)з и хзк«м ссчш))ш, ц;<ачссти<«хзракте;«цмо змс)га и«ц)ИЯ)з х«1«дз лсе)ЗГкн 1>.

3 Ве;!и'!»иа )м)>ффи!',»сита й)! 1>едсл»< Гся и«р«)с, с)22 В >аш)с»мости О! 7ГДЗ )юиО[юта ц«)«кз > Я)етке ! ==-.1ВΠ— ![1)+[!в) !епз)ое«!)х)си а<жду Газом и ЛО»зткои ца у«)зст)сс Вых«диои )срок! Определяется состоя»»ем погрзиичцого слоя, которос в значи 'М! Иой сгспшш завися) от всей предыстории образования )го ца дыдуших участкак профиля :,'::.' х) предположсиии, что начало перехода от лами»ар»о)о режима 'ч)!Внии в пограцичиом слое к турбулентному иаходцтся иа расстоя')вц примерно 0.7 хорды лопатки от входиой кромки, коэффипиецт 99 теплоотдачн от газа к лопатк! и, <„с удовлетворительной ддя практики то<костью (прн ке, « х«6.!Оь) Определяется по критернальной зависимости, хзрактерн<ш ддя турбуленююго режима Обт< камня пла зины; Х<1««< — 0,0263((е,)<„16.

3 11рн определении коэффи<<н сита <!с п< на Участке выходной кромки, равном О,! хорды От нонна, хорошее совпадение экспериментом при числа~ )(е:«,'1 !О'-:-3!0' дает записи т!Ость Д: ."и ..=!1,26 10 "йс '". 75 50 51 «0 «5 50 55 1~*. < Ь.д Запасая мть аоьффаппеата А« пт у<па ппьор<ма потока т.

,51нх<«в качестве опрсделякицих параметр<ха приняты скорост<, н температура загорможе!ного потока !аза на выходе нз решстк< профилей н характерный размер -- удвоенный радиус выходноп кромки лопатин. в,7. твплоглдлчл от лопатки К ОХЛЛжДЛЮЩВМК ВОЗДКХК Величина коэффициента теплоотдачи от лопатки к охлаждаю шему воздуху опрсделяетгя геометрией (формой и размерами< вяутренннх каналов н характером течения в ннх.

Течение воздуха в каналах обусловлено пер<палом давлений на входе н выходе на ннх, а в рабочих лопатках — -еще и воздействн<м центробежные снл. По сво<м) характеру Оио, как правило, турбулентное, зз игклк<чением некоторых режимов, реалтюуемь!х на больших высо<а . полета. Вну<ренннс каналы диаметром <7 в нодавляюи!ем большннств конструкций Охлаждаемых лопаток имеют Относительную длин) 1=!1<7, дос<аточиукх чтобы можно было пользоваться крнтерналь нымн соотношениями, полученными для прямых длинных труб раз личного сечения, при турбулентном режиме течения воздуха.

0 0!6 15 «п,а !6. 4 м~<,Ф< ! 1!м)а«.;<!т «п«иа ьа тат« ж аа ' «<« «т Здесь ъо < Рата' коаффициситы кинсматнчсскОй н днпаыпчеокОЙ ВвзкОст < Охоллаждалюпгего ВОздрха сООтВетстВеннО; (!)!с) ь <а — бела<Та сР<-",1 НЯЯ ПЛОтио»тЬ тОКа ОХЛажхаК1ЩСГО ВОЗДУХа В Каиапо; а„=4Т„)Ппгндравлнческнй диаметр канала; 11„-- сма«<инасмый периметр накала; Га--плошадь поперечного сечения канала; е,, с! — коэффициенты, учитывающие влияние кривизны канала !г н его относи тельной длины, причем 0,=.1+ 1,77 <!п<)7 берется по работе (361; з е! — ао давным рис. 6.3. (Имея в виду обычную конфигурацию ра- "'ьиых каналов в охлаждаемых лопатках (см. рис.

6.7) можно "'имать с„=),0 н в<=1,211 е!--коэффициент, отражающий вли- "М температурного фактора Т„/Т„„, асимметричности подвода ' а к стенке и степени турбулентности потоков охлаждающего ха и газа. ';;53 охлаждаемых лси<атках с поперечным относительно пера те'мам охлаждающего воздуха н струйным натекапием его па вход- " КРОХ5КУ ВЕЛИЧИНУ П,а ОПРЕДЕЛЯЮТ (ПО аНаЛОГИИ С ат) ДЛЯ Раа" ых участков внутреннего обвода профиля. Примером такой "Вткн является полая тонкостенная лопатка с внутренним встав- 00 0 '5 50 15 100 075 йса«,10 < Рис. В.З.

Влияние относительной хливм хавала иа ввтеясив- аость тевлоотхачв дефлектором (см, ри». 6.3 и рис, 6.1). В ией охлаждающий "дух подается внутрь дефлектора и через отверстия в нем нате- на внутреннюю поверхность входной кромки лопатки; далее, шив поворот на 180, он поступает в каналы между дефлекто';м н внутренней поверхностью лопаткп, омывая ах!гнутую и выпклую поверхности ее, и через щели (отверстия) в выходной кром- ,выходит в проточную часть турбины. -:! Коэф<рнцнеит теплоотдачн па участке входной кромки лопатки '"лагко работе (71 определяется по ирнтериальному соотношению, " ученному для 1,7 1ба ~(хе„л 1~6 !05: 1 — о,юа «х(п.,„<= — 0,0964 йе,'„„< ~ — — — ) асе (6.О) с,т< ! и„! ям! г ~тт ,"':-'Здесь число (7е,аат подсчитано по парамеграм воздуха на вы.

Характеристики

Список файлов книги