Экспериментальное исследование межтурбинных переходных каналов с целью совершенствования формы их меридиональных обводов

• Автор: Буров, Максим Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 214 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение
Глава 1. Достижения в развитии исследования течения газа в
межтурбинных переходных каналах газотурбинных двигателей
1.1. Основные тенденции в развитии газотурбинных
двигателей по параметрам рабочего процесса и связанные с этим изменения в облике их проточной части
1.2. Формирование современных взглядов на течение газа в
криволинейных каналах при наличии продольного положительного градиента давления
1.3. Применение численных методов для расчета отрывного
турбулентноготечения
Глава 2. Обоснование выбора формы образующей
меридионального обвода исследуемых каналов
2.1. Известные способы профилирования меридиональных
обводов сложнопрофильных элементов газотурбинных двигателей
2.2. Современные подходы к выбору формообразующей
кривой меридиональных обводов проточной части газотурбинных двигателей
2.3. Методика построения лемнискатной образующей
меридионального обвода межтурбинного переходника ГТД

2.4. Сравнение геометрических характеристик
диффузорных каналов с радиусным и лемнискатным профилем образующей
Глава 3. Разработка экспериментального стенда и методики
исследования. Результаты предварительных исследований каналов с односторонней диффузорностью
3.1. Экспериментальный стенд для исследования
аэродинамических характеристик переходных каналов
3.2. Применяемые в экспериментах зонды и приемники
давления
3.3. Погрешности измерений
3.3.1. Погрешности измерения полного напора
3.3.2 Погрешности измерения статического давления
3.3.3. Инструментальные и установочные погрешности
3.4. Плоские каналы с односторонней диффузорностью с
различными вариантами профилирования образующей «
для исследования влияния кривизны образующей
3.4.1. Описание каналов с односторонней диффузорностью
3.4.2. Измеряемые параметры и методика проведения
экспериментов
3.4.3. Методика обработки результатов измерений
3.4.4. Результаты исследования влияния кривизны
образующих плоских каналов с односторонней диффузорностью в местах изменения направления потока на его характеристики

Глава 4.
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.4.1.
4.4.2.
Глава 5.
5.1.
5.1.1.
5.1.2.
Детальное исследование особенностей течения в каналах с односторонней диффузорностью с лемнискатной и радиусной профилированными
образующими
Геометрические параметры каналов с односторонней диффузорностью при лемнискатном и радиусном
профилировании образующей
Измеряемые параметры и методика проведения
эксперимента
Методика обработки результатов измерений
Результаты исследования каналов с односторонней диффузорностью при лемнискатном и радиусном
оформлении профилированной образующей
Результаты траверсирования каналов с односторонней
диффузорностью
Исследование пограничного слоя вблизи профилированной образующей лемнискатного и
радиусного каналов
Исследование криволинейных каналов с поворотом потока и я-образных каналов при лемнискатном и радиусном профилировании меридиональных
обводов
Исследование каналов с поворотом потока
Модели плоских каналов с поворотом потока с
лемнискатными и радиусными образующими
Измеряемые параметры, методика проведения и обработки результатов эксперимента

Схема отрывного течения по Прандтлю
Линии тона
Линия нулевой скорости Возвратное течение

В 1989г. А.Е:Зарянкин /53/ на основе уравнения Прандтля провел анализ изменения силовых факторов, действующих на жидкую частицу, движущуюся в пограничном слое в диффузорном канале. Из анализа следует, что все изменения, происходящие при движении жидкости в диффузорном канале, связаны с сохранением исходного направления движения. Другими словами, стенка, вблизи которой образуется пограничный слой, тормозит соприкасающиеся с ней частицы, а внешний поток, наоборот, увлекает за собой соприкасающиеся с ним частицы пограничного слоя. Отрыв потока представляет собой его реакцию на недопустимо большое внешнее воздействие, когда внутренних ресурсов оказывается недостаточно для компенсации этих воздействий. Кроме того, отрыв потока всегда сопровождается потерей стационарности течения, что чрезвычайно важно с точки зрения появления добавочных нестационарных сил, которые неизбежно приводят к дополнительным вибрационным нагрузкам.
Механика взаимодействия потока с отрывными зонами весьма сложна. Общую картину течения в области образования и размывания отрывной зоны в криволинейном канале можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 1.17 /37/. Сначала происходит натекание потока на жидкое препятствие (двойная штриховка), образовавшегося в результате