Введение
ГЛАВА 1 Анализ состояния проблемы. постановка цели и задач исследования 13
1.1 Совершенствование газовой турбины путем роста температуры газа 15
1.1.1 Повышение эффективности конвективного охлаждения 16
1.1.2 Повышение эффективности пленочного охлаждения 19
1.2 Улучшение удельных параметров газовой турбины путем снижения массы и улучшения аэродинамической эффективности 28
1.2.1 Совершенствование газовой турбины путем сокращения длины и оптимизации обводов межтурбинного переходного канала 30
1.3 Методы оптимизации для решения задач повышения эффективности элементов охлаждаемых газовых турбин 39
1.3.1 Детерминированные методы оптимизации 39
1.3.2 Стохастические методы оптимизации 40
1.3.3 Методы структурно-параметрической оптимизации 44
Выводы по главе 1 51
ГЛАВА 2 Разработанный способ оптимизации элементов турбины 53
2.1 Описание разработанного способа оптимизации и его программной реализации 53
2.1.1 Подготовка исходных данных для проведения структурно-параметрической оптимизации 56
2.1.2 Сжатие геометрической информации об исходных вариантах 60
2.1.3 Генерация формы структурного уравнения связи 64
2.1.4 Определение коэффициентов уравнения регрессии 65
2.1.5 Оптимизация на полученной структурной замещающей
модели 67
2.1.6 Обратное восстановление геометрических параметров оптимизированного варианта 71
2.1.7 Динамическое уточнение структурной замещающей модели 72
2.2 Особенности используемого подхода к численному моделированию
течения в элементах охлаждаемой турбины 75
Выводы по главе 2 78
Глава 3 Структурно-параметрическая оптимизация межтурбинных переходных каналов 79
3.1 Обобщение геометрической информации о межтурбинных переходных каналах 79
3.2 Газодинамическое совершенствование «агрессивного» переходного канала 85
3.2.1 Описание используемой численной модели и верификации результатов расчетов 87
3.2.2 Оптимизация «агрессивного» межтурбинного переходного канала с помощью разработанного способа и программного комплекса СМАРТ 94
3.3 Экспериментальное исследование и верификация полученных
результатов 107
3.3.1 Описание экспериментальной установки и способа измерений 108
3.3.2 Методика обработки данных и оценка погрешностей результатов исследований 111
3.3.3 Анализ результатов экспериментальных исследований 113
Выводы по главе 3 115
ГЛАВА 4 Структурно-параметрическая оптимизация отверстий пленочного охлаждения 117
4.1 Обобщение информации об отверстиях пленочного охлаждения 117
4.2 Разработка численной модели отверстия пленочного охлаждения и ее верификация 125
4.3 Структурно-параметрическая оптимизация отверстий пленочного 132
охлаждения Выводы по главе 4 144
Заключение 145
Список сокращений и условных обозначений 147
Список литературы 149
