Охлаждение турбины высокого давления на взлетном режиме паровоздушной смесью

Abstract

В современных газотурбинных двигателях температура рабочего тела существенно превышает рабочую температуру материала лопаток. Поэтому для обеспечения работоспособности лопаток используется система воздушного охлаждения. Одним из способов повышения ее эффективности является применение впрыска воды. Это позволяет снизить температуру охладителя и повысить интенсивность теплоотдачи в каналах охлаждения. Рассмотрен пример системы внутреннего конвективного охлаждения рабочей лопатки турбины высокого давления, который показал, что применение впрыска воды на взлетном режиме позволяет уменьшить отбор воздуха на охлаждение на 60% при сохранении ресурса лопатки, что обеспечит уменьшение удельного расхода топлива на 0,7%.

В сучасних газотурбінних двигунах температура робочого тіла істотно перевищує робочу температуру матеріалу лопаток. Тому для забезпечення працездатності лопаток використовується система повітряного охолодження. Одним із способів підвищення її ефективності є застосування вприскування води. Це дозволяє знизити температуру охолоджувача і підвищити інтенсивність тепловіддачі в каналах охолодження. Розглянуто приклад системи внутрішнього конвективного охолодження робочої лопатки турбіни високого тиску, який показав, що застосування вприскування води на злітному режимі дозволяє зменшити відбір повітря на охолодження на 60% при збереженні ресурсу лопатки, що забезпечить зменшення питомої витрати палива на 0,7%.