Журнал СФУ. Техника и технологии / Экспериментальное исследование тепловых характеристик охлаждаемых рабочих лопаток газовой турбины SGT‑600

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Техника и технологии. 2025 18 (1)
Авторы
Шевченко, И. В.; Рогалев, А. Н.; Осипов, С. К.; Брызгунов, П. А.; Шевченко, М. И.
Контактная информация
Шевченко, И. В.: Национальный исследовательский университет «МЭИ» Российская Федерация, Москва; Рогалев, А. Н.: Национальный исследовательский университет «МЭИ» Российская Федерация, Москва; Осипов, С. К.: Национальный исследовательский университет «МЭИ» Российская Федерация, Москва; Брызгунов, П. А.: Национальный исследовательский университет «МЭИ» Российская Федерация, Москва; Шевченко, М. И.: Национальный исследовательский университет «МЭИ» Российская Федерация, Москва
Ключевые слова
газотурбинные установки; охлаждаемые лопатки; тепловые испытания охлаждаемых лопаток; метод калориметрирования в жидкометаллическом термостате; реверс-инжиниринг; gas turbine; cooled blades; thermal testing of cooled blades; calorimetry method in a liquid metal thermostat; reverse engineering
Аннотация

Статья посвящена экспериментальным исследованиям тепловых и гидравлических характеристик охлаждаемых лопаток газотурбинной энергоустановки. Проанализированы основные факторы, определяющие термонапряженное состояние лопаток, а также их теплогидравлическую эффективность. В качестве объектов рассматривались два варианта конструкции охлаждаемых рабочих лопаток первой ступени газовой турбины Siemens SGT600. По результатам гидравлических исследований установлено, что второй вариант лопатки имеет на 15 % большую пропускную способность в сравнении с первым. По результатам тепловых испытаний с использованием метода калориметрирования в жидкометаллическом термостате определены тепловые характеристики систем охлаждения лопаток. Установлено, что за счет наличия наклонных ребер в канале охлаждения входной кромки лопатки второй конфигурации и изменения соотношения радиусов интенсивность теплообмена увеличивается на 50–60 % в сравнении с первой. Сравнение тепловых потоков в сходственных сечениях лопаток показало, что интенсивность отвода тепла в каналах лопатки второй конфигурации на участке выходной кромки выше, чем в каналах первой лопатки в среднем на 25–40 %. С целью обобщения полученных экспериментальных данных были сформированы критериальные зависимости для расчета локальных коэффициентов теплоотдачи в каналах охлаждения лопаток, которые могут быть использованы для расчетов тепловых полей лопаток и определения запасов прочности в условиях эксплуатации

Страницы
33–43
EDN
HTTXML
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
https://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/154404

Лицензия Creative Commons Эта работа лицензируется по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0).