Копелев С.З., С.В.Гуров - Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей (1014175), страница 18
Текст из файла (страница 18)
де из отверстий в носике дефлоктора; <!п<=4Тат<<П вЂ” гидрапли'ский диаметр, принятый в качестве характсрнога размера; соглас- ЭКСПЕРНМЕИтаЛЬНЫМ даННЫМ рабстЫ Я Козффицисит Е! о уЧН- " ающий влияние указанных выше факторов, при Та~1000 К '''изок к 1,0; 1/<(а! — наибольшее относительное расстояние от вы' дв нз отверстий дефлектора до внутренней поверхности кромки аткн; гп< н гп!!! плОщади отверстий в дефлектоРе и В вы''диой кРомке лопатки соответственно; фт и ф!гг — коэффициенты 'схода при течении Воздуха через отверстия в дефлекторе н щели :.;Выходной! кромке, ',:::;.Бели отверстия в дефлекторе выполнять, как это обычно и де"' ется, по типу суживающихся сопел, а в щелях в выходной кромке 403 97 !) Г) 71 -ас ВЛ К расчсг' теплспГВ.
)и при асиччс(рй3иыи п( хасае тепаи — — — — — т '. те~'-'гетто и а Р( 12З,РГ 7~-7, -= ("рои„сраиа ие делать специальных устройств (например, турбулизаторов В ни де штырьков и др.», существенио увеличивак)ших их гидравличс. кое сопротивление, то можно припимать коэффициенты расхо.ш ' равными, т, е. ф(((/(р! 1,0. Лля охлаждающих каналов иа участке вогнутой и выг)укл(((( ' части лопатки и в выходиой кромке можно пользоваться критер)1 альиым соогиошеияем (ОЛ) при 0,5.10)тс)свита<!О.)ОЗ (затягива-- ние тур!)ул(и!з!Ого рсй нмз тсчсиий В обс)зс)ь малых чисел Яе свй. заио с одиостороиним подводом тепла й канале и турбулизаци(ш потока из входе в него) и Кес„п „()!5 10».
При ))ох( р,=-)+ 1,7;:. (т',Уг и «,=7()се, 1,((!') (55)), з влияние одиостороииего подвода тепла ! ч)!тывзс(ся козффииис:)иом е, (, =-0.7-1-0.85 (что соответствие 1: (Р, = 1250 —;! ) 00 1(). Р ассмо грим э гот Вон рск более под робио аз, влияние неРАВМОмеРЯОГО ООЛВОПА теплА ИА |ЕПЛООВМЕН В ПЛОСКОМ КАПАЛЕ В ох;(зждз)оших каналах лОпац)к и:3О7иость теплОВОСО пото( а. отно.1имого н охлзждз!Оц!ПЙ воздух, 3!Зм(сийс":сй ие ~~~~ко ПО д)!' ис каждого канало„но и по его периметру. 1!Врзйиос!Сриость иода(( ДЗ тсила ИО ИОР))Х(ЕТРУ )авпеит, В ПЕРВУК) ОЧСРЕД)и (М ГРИМЯтОй С (ы раэме)цсппя охлаждаю!цпх каналов и может колей)гьсй в Вес! ма широки.
пределах. Тзк, например, для иусготелой лопатки ы1У7йенним д((!).!екзтэуом н Выпиской нозд)'сз ИИРсз Выхо,(10 К кромку или Вблизи иее тспс!ообмен (тсуи!Сс'(влястся практически " уел()виях о,икссторописго подвода тепла, существенно отличных о::. условий тсплооомсиз й равпоеорио обогровасмых каналах Поэ)( му пре)цтзвляет иитсрсс рассмотреть более подробно осооениос( г((пл(иэ!(меиз з ьаизлзс ири исрзвномериоч (исиммстр!щиом) по '. Воде тепла иримсинтельпо к условным, Возника)ощим в охлаждз. мых лопатках гз()овых турбин прп пх рабе)ге в широком диапазон, измсионпя числа Рсйнользса и температур газа, воздуха и стеио! С)Т06!Э ИЮ1ЕЕ Ире!(СТЗВИТ)Г ССГОС фИЗИЧ(СККК) СущНОСТЬ Процсгс, тщ)л01)бмс'из ври асиммстри')ИОИ иодвОЛ1' тепла, рз(хмОтрим у)О)(( щепное решеиис зздзии, справедливое для ограниченного диана» нз изменения чисел Ке и Рг, ио позволяющее получить результать( в виде расчетиых формул для определения коэффициеитов теилоотдачи.
Рассмотрим полиостьк) развитое с гидродинамической и тспл й точ)к зрении турбулентное течение потока между двумя пар )( ЛСЛЬИЫМИ СтЕНКаМИ, УетаНОИЛОИВЫМИ На Ра(сстОЯПИИ З (РИС. 6', т, е такое течение, дая которого обоошениыс профили скорости темпера)уры ие меняются по длине канала (в направлении оси Л) Ре!Пенис задачи включает допущения следующего вида: 1) ра (.:. деление молярного и молекулярного переносов иа отдельные об ласти (по Праидтлю); 2) преяебреженме молярным переносом ламиизриу!о облзстск 3) постояиство турбулентной диффузии области с молярным теплообмеиом и слабая зависимость ее г,.:; расстояния до стенки капала.
.!! Для оцределсн)(и коэффициентов тспл(ютдзчи иа степках исободимо знать распределение температур по высоте капала (т. е : цаправэ)еин)! осн У) или, если и("пользуется в какой-либо форме алогия мсжду передачей тщсла и количгс!Иа движ(иия. распреелеиис скоростей В потоке. О! раннчнм решение задачи областью чисел ((е<! ° ! О, пред' авляюшсй иаиболышсй интерес с точки зрения теплообмена в эклажда!о;цих каналах лопаток )) ю()м случае п Г измерениям, иы- У олнсни!эч )тэ(а (исси)м В по)н((с)1)Г) рззнитом т) РОсл!'н)! ((ч п()токс аспр('ц 1(сиис скор()стсй описынас)сй с!епсиной функшн:й й ! у-,.!(7 -Ле У+=-У(У,; и' =и(и,, з и, и У,— динамическзЯ с(,ОРост)ь Явлйщзйсй м(О)ой;!(!!снснщ(ость туро),)ситного пул!»зписи ио!о дниж(- '"ий, и ссотв(тст))у)ошзя сй коорд и",зтз.
Здесь иа:; 'г тйсси где ти -- касатслщшс напряжение трейия ил ' сикс, т. с, и' =-у' и у' =12. )хс)эффнци(-ит теплоотдачи из стенке, где пэ)отиость теи.(ового отека Оп. Ноже). быть нзйдси из урзвисн!)я т й' '- =- и 1 7 Р десь Ти и )а температуры стенки н Воздуха ((оотнст(ствспно длй !)КГОп ст("нкп ((а .... ~".(77'7 (7 и — 7а)). 1)рн иостояниыс по длиис авиа()з ))!. =ии. и (!а тсчперзтуриый 'Вмор также постояиеи, ). с. (!77(((т=-(77ар(7х=иГ(! Яс= — сопзс. Всячину с! О пожив прсдсгЗВН!ь кзк сумчи пер()пздоВ тсмперзтур и Лмииарном подслое и турбулентном ядр» потока.
7',, 7'а - (7'„,, 7',1 1 (Т( 7',1, е 7, температура л(идкостн на грйпипе рззделз. .'- )э ламинарно)( иодслое персдзчз т илз и количества диижеинн еделястся молекулярным переносом. Поэтому ()и =-А(7 и — 7!) !уп р(и(Г(п), ш1с !! динвмичсскай вя)костик е —. Ноз(Рфнц)!с!)т тсппроводн( стн, у(, и( †. толщина ламипзрнон) подсл»я 1! скорость ока нз граиицс раздела ," Разность температур может быть записаиа так: это корневые нлн близкие к чнм сечения лопатин. На этом этапе проекта!резаная необходим несложный, но достагочно надежный метод, пользуясь которым можчо было бы определить напряжгнп!я в лопатке н ее температуру в этих сечениях(28), Что насвете» температуры лопатки, то, пренебрегая растеканн ем тепла по длине ее. в том числе н теплоотводом в замковую часть, можно найти ее на характерных участках профиля в определя!ощнх прочность лопат»я сечениях, пользуясь выражением (6,! 7): «6.
35! ((се!х „,са,) --, 1' 3ля корневых ссчеинй лопатки подогревом охлаждак!щего воздуха можно пренебречь и температуру его принимать равной температуре нз входе в лопатку. ссс!!»!сос! ко ! "»сс! "»! а! Гсоэффнцнент формы для — разля сных участков профиля лопатки будет зависеть от рас- ! ', * ' ' положения радиальных капа! лов по отношенн!о к и!сшнсму :с*ъ:,; а б ббпр Асб кон ГУРУ пРофнл» и ог нх Рзз!» мерен в значительно большей степени, чем ос отношс"нн» ко- с ф Агб дм йм»ффннненпш теплоотдачя и (по, йь) н тсплопршзодпостн (Ео) материала лопатки Поэтому значгннс коэффнц!сента Ю ! с«сор с! ы дон атк и мо жно оп ределить для наиболее характерРас 620. б!оаап» с ра»»наной Гас.
НЫХ Н Чащс ВсеГО ВСтречаВШих,ссао!! соочосриея охлажхасош»х ка- ся форм и сочетаний радиальных каналов и пользоваться этпмн значениям» в предвзрнтельпых расчетах температуры лопатки. Нз рнс. 6.20 приведены для лопатки с различной геометрней поперечного сечен»я вели гнны коэффициентов Формы на участках входноч (Ка !) н выходной (К», „,) кромок, вогнутой и выпуклой ч!!ст!! профиля «Ке с,). Этн значения Ке получен!з в результате расчета температурного поля этих лона сок по нсгнхжс'»ной вышс" методике. Несмотря на то, что днап!»зон нэменення коэффициентов формы на ка »дом нз участков мзл (нс более -~-5»(!), представлен ные вел»чаны соответствуют максимальным значениям темпера туры лопатки.
а.т. теплООьиеп в лОВАткАх КОИЯЕКТИ(!НО-ИЛЕПОЧНОГО ОХЛАЖЛЕИИЯ Наряду с лопатками внутреннего конвектнвного охла(кдени» шярокое распространение получнлн в последние годы системы ком. 11$ ,. иннрованного, конвектнвно-пленочного, охлаждения с подачей хладнтеля в па наружную поверхность лопатки Количество этого ,рхладктеля прн заданной глубине охлаждения ЛТ=-Т; --Т, завя' ят от конструктивного выполнения тракта подвода воздуха, от ормы, количества н расположенпя огверстэ»й. создающих пленку, направлешгя выпуска воздуха на защищаемую поверхность. ЭФФективность конвектнвно-пленочной снстемы охлаждения арактернзуется тремя факторами — эффект!явностью ее слагзе' ых (внутренней -- конвектнвной н внешней- — пленочной), равно.
.' ер!»ость»» охлаждения н колнчеством затрачиваемого воздуха. Последнее обстоятельство часто играет решающую роль, по. ,' ольку введение заградительного !хала кдення неизбежно связано о значительным увелнченнем расходз охладнтеля, Поэтому в лоб()(зтках конвектнвно-пленочного охлажден»и не только не сннжа;." Тс» требования к эффективности внутреннего конно»тинного (Т)хлаждссння, по продолжается непрерывное дальнейшее его соверзпенствовзнне (68). Обп!ей задачей для пленочного охлаждения является аналити"()ческое нлн экспернлсентзльное определенце завис»мости между ;температурой стенки н теплоотдачей па ее поверхности (для фик. '<врезанных геометрических размеров н расходов основного н вто.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
