Введение
Глава 1. Состояние вопроса и постановка задач исследования 10
1.1. Обоснование применения высокоперепадной ТВД в двигателях гражданской авиации 10
1.2. Способы оценки газодинамической эффективности турбинных решеток 17
1.3. Обзор экспериментальных стендов, методик и средств измерения 26
1.3.1. Обзор экспериментальных стендов 26
1.3.2. О критериях подобия и моделировании 37
1.3.3. Анализ средств измерений применяемых при исследовании прямых решеток 40
1.4. Способы моделирования теплового состояния охлаждаемых лопаток турбин 46
1.5. Постановка задач диссертации 54
Глава 2. Методика исследования газодинамической и тепловой эффективности решеток высокоперепадных турбин 56
2.1. Методика экспериментального исследования газодинамической эффективности решеток высокоперепадной турбины 57
2.1.1. Описание стенда, системы измерений и исследуемых моделей 57
2.1.2. Особенности исследования трансзвуковых турбинных решеток 65
2.1.3. Методика обработки экспериментальных данных и описание программы обработки 68
2.1.4. Методика проведения эксперимента 70
2.1.5. Погрешность экспериментальных измерений 79
2.2. Метод расчета течения вязкого газа в проточной части турбины 82
2.2.1. Система уравнений турбулентного течения вязкого газа 83
2.2.2. Граничные условия для турбулентного течения газа в решетке турбин 84
2.2.3. Метод решения системы уравнений 85
2.3. Методика расчета температурного поля охлаждаемых лопаток турбин...86
2.3.1. Методика расчета гидравлических сетей 87
2.3.2. Методика решения двумерной задачи теплопроводности 90
Глава 3. Расчетно-экспериментальные исследования газодинамической эффективности решеток высокоперепадных турбин 92
3.1. Геометрические особенности исследованных решеток 93
3.2. Результаты газодинамического расчетно-экспериментального исследования сверхзвуковых решеток ТВД 95
3.2.1. Исследования структуры потока в решетках 1 -=- 4 95
3.2.2. Профильные потери в решетках 1 -т- 4 99
3.2.3. Вторичные потери в решетках 1 -ь 4 99
3.2.4. Угол потока на выходе из решеток 1 4- 4 102
3.3. Итоговые результаты главы 3 103
Рисунки к главе 3 105
Глава 4. Разработка системы охлаждения рабочей лопатки высокоперепадных турбин 142
4.1. Описание системы охлаждения рабочих лопаток высокоперепадных турбин 143
4.2. Описание расчетной модели 145
4.3. Граничные условия на поверхности лопатки 146
4.3.1. Определение теплоотдачи на внешней поверхности лопатки 146
4.3.2. Определение коэффициентов теплоотдачи и температуры воздуха 147
4.3.3. Определение теплообмена в перфорации и температуры защитной пелены 150
4.4. Основные положения применения квазитрехмерной сопряженной модели теплового состояния пера лопатки 151
4.5. Результаты теплогидравлического расчета 154
Рисунки к главе 4 163
Заключение 176
Список литературы 178
