image

Газовая промышленность № 4 2017

Транспортировка газа и газового конденсата

01.04.2017 11:00 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ КОРПУСА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, УСТАНОВЛЕННОГО В ЗАЩИТНОМ КОЖУХЕ
Обеспечение работоспособности элементов газотурбинных двигателей (ГТД) является одной из приоритетных инженерных задач. При этом очень важен вопрос обеспечения теплового состояния корпусных элементов ГТД, работающих в шумотеплоизолирующих кожухах (КШТ). Поэтому на этапе проектирования необходимо располагать универсальными методами моделирования теплового состояния корпуса ГТД и его элементов. Методы моделирования должны давать корректные результаты, характеризующие тепловое состояние корпуса ГТД, в зависимости от его геометрии, конструкции КШТ и параметров и схемы работы системы внешнего охлаждения корпуса двигателя, обеспечивающей отвод тепла изнутри кожуха. В статье предлагаются три универсальных метода моделирования теплового состояния корпуса ГТД: одномерный, двухмерный и трехмерный. Представлены краткое описание методов, их преимущества и недостатки, специфика их применения. Верификация результатов, полученных по предлагаемым методам, выполнена на основе моделирования и экспериментального исследования прототипа современного ГТД мощностью 16 МВт. Результаты верификации предлагаемых методов указывают на высокую степень совпадения расчетных и экспериментальных данных при моделировании двухмерным и трехмерным методами. Исследование показало, что предлагаемый одномерный метод моделирования может быть использован для проведения экспресс-анализа на предварительных этапах проектирования, но в некоторых наиболее сложных для данного типа моделирования ситуациях метод может давать значительные несовпадения. В большинстве случаев для выполнения анализа можно ограничиться двухмерным моделированием как более быстрым, чем трехмерное, и в то же время достаточно достоверным методом.
Ключевые слова: ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ШУМОТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИЙ КОЖУХ, УКРЫТИЕ, ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ, МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ, СИСТЕМА ВНЕШНЕГО ОХЛАЖДЕНИЯ, КОРПУС, ВЕНТИЛЯЦИЯ, ТУРБИНА, ТЕРМОМЕТРИРОВАНИЕ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ.


← Назад к списку