Численное исследование теплоотдачи в камере подшипника ГТД

Abstract

Для определения потребной прокачки масла через опору ротора ГТД необходим точный расчет теплового потока от двигателя в камеру подшипника ГТД. Сложность математического описания теплогидравлических процессов связана с наличием многофазной смеси в камере подшипника, состоящей из масла, идущего на смазку и охлаждение элементов опоры, и воздуха, используемого для наддува уплотнений. Работа посвящена вопросам численного исследования влияния режимных параметров на коэффициент теплоотдачи в камере подшипника ГТД. Для этого применена методология, базирующаяся на законах сохранения и методах CFD моделирования. Рассмотрено изменение коэффициента теплоотдачи в характерных сечениях камеры. Показано влияние распределения масляной пленки по окружности камеры на коэффициент теплоотдачи.

Для визначення потрібної прокачки масла через опору ротора ГТД потрібним є точний розрахунок теплового потоку від двигуна в камеру підшипника ГТД. Складність математичного опису теплогідравлічних процесів пов'язана з наявністю багатофазної суміші в камері підшипника, що складається з масла, що йде намащення та охолодження елементів опори, та повітря, що використовується для наддування ущільнень. Робота присвячена питанням числового дослідження впливу режимних параметрів на коефіцієнт тепловіддачі в камері підшипника ГТД. Для цього застосовано методологію, що базується на законах збереження та методах CFD моделювання. Розглянуто зміну коефіцієнта тепловіддачі в характерних перерізах камери. Показано вплив розподілу масляної плівки по колу камери на коефіцієнт тепловіддачі.

To determine the required oil pumping through the GTE rotor support, an accurate calculation of the heat flow from the engine to the GTE bearing chamber is necessary. The complexity of the mathematical description of thermo-hydraulic processes is associated with the presence of a multiphase mixture in the bearing chamber, consisting of oil, going for lubrication and cooling of the support elements, and air, used for seals pressurization. The work is devoted to the issues of numerical study of the effect of regime parameters on the heat transfer coefficient in the bearing chamber of the GTE. For these purposes, the methodology based on conservation laws and CFD modeling methods is applied. The change in the heat transfer coefficient in the characteristic sections of the chamber is considered. The influence of the oil film distribution around the circumference of the chamber is shown.