Системи плівкового охолодження лопаток високотемпературних газових турбін

Номер роботи - M 62 НАГОРОДЖЕНА

Представлено Інститутом технічної теплофізики НАН України.

Автор: Панченко Н.А., к.т.н., Безлюдна М.В., к.т.н., Петельчиц В.Ю., к.т.н.

Авторами запропоновано  нові системи плівкового охолодження лопаток високотемпературних газових турбін з подачею охолоджувача в поглиблення різної форми та при створенні складної вихрової структури перед поверхнею охолодження. Ці системи не поступаються за теплофізичною ефективністю кращим зарубіжним аналогам типу "fan-shape", але характеризуються більш простою технологією і меншою вартістю виготовлення.

Отримано нові наукові дані, що характеризують фізичну структуру турбулентного вихрового потоку, закономірності локальної і середньої ефективності плівкового охолодження, основні чинники, що визначають високу теплофізичну ефективність систем плівкового охолодження. Створено наукові основи систем плівкового охолодження, які враховують вплив на ефективність плівкового охолодження параметра вдування, прискорення і зовнішньої турбулентності потоку, кривизни поверхні і неізотермічності системи, які найбільш характерні для сучасних і перспективних газотурбінних двигунів енергетичного і транспортного призначення.

Результати роботи впроваджено в ДП НВКГ "Зоря"-"Машпроект", в Інституті технічної теплофізики НАНУ,  в навчальному процесі НТУУ "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського".

Економічний ефект від впровадження більш інтенсивних поверхнево-вихрових схем плівкового охолодження лопаток полягає в зниженні до 20% витрат охолоджуючого повітря і, як наслідок, підвищення ККД на 2%, що дозволяє економити близько 5% паливного природного газу. Застосування досліджених конфігурацій дозволяє знизити число капітальних ремонтів газотурбінних двигунів з чотирьох до трьох.

Кількість публікацій: 52, в т.ч. за тематикою роботи методичний посібник, 25 статей (7 – у зарубіжних виданнях), 26 тез доповідей. Загальна кількість посилань на публікації авторів складає 12 (згідно з базою даних Google Scholar), h-індекс = 3. Новизну та конкурентоспроможність технічних рішень захищено патентом України.