Визначення конструктивних параметрів проточної частини аеротермопресора системи охолодження циклового повітря мікротурбін
Вантажиться...
Дата
2019
Автори
Кобалава, Галина Олександрівна
Kobalava, Halina
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Анотація
Серед сучасних струминних технологій одним з перспективних напрямів дослідження є вивчення газодинамічних процесів в аеротермопресорі. Цей струминний апарат представляє собою пристрій для контактного охолодження (теплота від повітряного потоку витрачається на миттєве випаровування крапель води, що упорскуються), в якому присутній ефект термогазодинамічної компресії, тобто підвищення тиску повітря. Значний вплив на робочі процеси в аеротермопресорі здійснюють конструктивні чинники, які впливають на витрати енергії для подолання сил тертя та місцевих опорів на звужувально-розширювальних ділянках апарату. Актуальним в розвитку струминних технологій аеротермопресорного типу є визначення раціональних параметрів організації робочого процесу із відповідною розробкою конструкції проточної частини. При цьому необхідно мати можливість для аналітичного визначення втрат, що пов'язані насамперед із тертям, для конфузора і дифузора аеротермопресора. В роботі проведено дослідження типових моделей аеротермопресора для ряду кутів конусності конфузора (кут розкриття 30; 35; 40; 45; 50 °) і дифузора (кут розкриття 6; 8; 10; 12 °), а також для ряду значень швидкості повітря в робочій камері М = 0,4–0,8. Отримані розрахункові дані (результати комп'ютерного CFD-моделювання) порівняно з експериментальними даними, похибка значень для коефіцієнтів місцевих опорів в конфузорі та в дифузорі не перевищує 7-10 %. Встановлено, що значення коефіцієнту місцевого опору залежить тільки від геометричних параметрів (кута розкриття та ступеня розширення nd або звуження nc) відповідного каналу, тобто характер течії повітря в аероте-рмопресорі відповідає автомодельному режиму. Визначено рекомендовані кути звуження конфузора = 30 о і розкриття дифузора = 6 °, які відповідають мінімальним втратам тиску Ploss = 1,0-9,5 %, а відтак, і максимальному підвищенню тиску в результаті термогазодинамічної компресії при упорску-ванні та випаровуванні рідини в робочій камері. Отримано емпіричні рівняння для визначення коефіціє-нтів місцевого опору для конфузора і дифузора, які можна рекомендувати для використання в методиці проектування аеротермопресорів малої витрати для мікротурбін.
Опис
Кобалава, Г. О. Визначення конструктивних параметрів проточної частини аеротермопресора системи охолодження циклового повітря мікротурбін = Design parameters determination of the aerothermopressor flow part of the air cooling system in microturbines / Г. О. Кобалава // Авиационно-космическая техника и технология : науч.-техн. журн. – Харьков : "ХАИ", 2019. – № 2 (154). – С. 44–50.
Ключові слова
втрати тиску, комп'ютерне моделювання, конфузор, дифузор, pressure losses, computer modeling, confuser, diffuser