Введение
Проблемы тепловых расчетов лопаток турбо-машин в процессе их автоматизированного проектирования 9
1.1. Вопросы повышения точности расчетного прогнозирования теплового состояния лопаток на стадии их автоматизированного проектирования 9
1.2. Способы охлаждения лопаток турбомашин 10
1.3. Методы расчета процессов теплоотдачи от рабочего тела к лопатке 15
1.3. Методы расчета процессов теплоотдачи от рабочего тела к лопатке на основе уравнений подобия 16
1.3.2. Методы расчета пограничного слоя на поверхности лопатки и проблемы замыкания задачи для турбулентного течения 23
1.3.3. Методы расчета структуры потока в межлопаточном канале турбомашин 32
1.4. Методы расчета процессов теплоотдачи от лопатки к охладителю в системах охлаждения 36
1.5. Методы расчета пространственного температурного поля лопатки с учетом зависимости теплофизических свойств материала от температуры 39
1.6. Цель и задачи исследования 40
ГЛАВА 2. Математическая модель теплового состояния лопаток турбомашин 42
2. Математическая формулировка задачи нестационарной теплопроводности для лопатки 42
2.2. Математическая формулировка задачи расчета граничных условий на поверхностях лопатки 49
2.2.1. Расчет граничных условий на основе уравнений подобия 49
2.2.2. Математическая формулировка задачи расчета граничных условий на основе численного решения дифференциальных уравнений погра ничного слоя 50
2.3. Методика расчета граничных условий теплообмена на внутренней по верхности охлаждающих каналов 62
ГЛАВА 3. Пакет программ и база данных для анализа теплового состояния лопаток 62
3.1. Общая структура программного пакета 62
3.2. Модуль генерации расчетной сетки лопатки 64
3.3. Модуль расчета граничных условий теплообмена на поверхностях лопатки 75
3.4. Базы данных по теплофизическим свойствам 77
3.5. Модуль расчета теплового состояния лопатки 78
3.6. Анализ достоверности полученных результатов 88
3.6.1. Оценка погрешности полученных результатов 88
3.6.2. Сопоставление результатов с литературными данными 92
ГЛАВА 4. Результаты расчетного исследования теплового состояния лопатки с комбинированной системой охлаждения 97
4.1. Расчетные исследования эффективности завесы при пленочном охлаждении лопатки 97
4.2. Результаты моделирования теплового состояния лопатки с пленочно-конвективной системой охлаждения 99
Заключение и выводы 108
Список литературы 109
Приложения 119
