Создание инженерной методики оценки эффективности сопловых решеток с поворотными диафрагмами

Abstract

В результате проведения и обработки результатов численных исследований была получена аппроксимационная зависимость для оценки квадратов коэффициентов скорости сопловых решеток с поворотными диафрагмами. Полученная зависимость позволяет оценить влияние геометрических и режимных параметров решеток на их эффективность. Для получения такой зависимости с помощью насыщенного плана Рехтшафнера и дополнительного плана, повышающего точность и адекватность зависимости, был спланирован вычислительный эксперимент. В соответствии с разработанными планами эксперимента был спроектирован ряд сопловых решеток с различной геометрией и степенью относительного смещения их неподвижной и поворотной частей, а также построены их расчетные области. С помощью комплекса CFD были проведены соответствующие расчетные исследования по оценке влияния геометрических и режимных параметров сопловых решеток с поворотными диафрагмами на их эффективность. Полученные в процессе численных исследований квадраты коэффициентов скорости сопловых решеток c поворотными диафрагмами были использованы в процессе соответствующей обработки и создания аналитической зависимости для оценки эффективности таких решеток. Полученная зависимость предназначена для решения задач синтеза и анализа теплофикационных турбин с регулируемыми отборами пара.

As a result of conducting and processing the results of numerical studies, an analytical dependence was obtained to estimate the squares of the velocity coefficients of the nozzle arrays with Rotating diaphragms. The obtained dependence makes it possible to estimate the effect of the geometric and regime parameters of the gratings on their efficiency. To obtain such a dependence using the rich Rechtshafner plan and an additional plan that increases the accuracy and adequacy of the dependence, a computational experiment was planned. In accordance with the developed experiment plans, a number of nozzle arrays with different geometries and the relative displacement of their fixed and Rotating parts were designed and their calculated areas were constructed. With the help of complex CFD, the corresponding computational studies were carried out to evaluate the effect of geometric and regime parameters of nozzle arrays with Rotating diaphragms on their effectiveness. The squares of the velocity coefficients of the nozzle arrays with Rotating diaphragms obtained in the course of numerical studies were used in the process of appropriate processing and the creation of an analytic dependence to evaluate the effectiveness of such gratings. The results of numerical studies, the form of the analytical dependence and the graphs of the influence of geometric and regime parameters on the squares of the speed coefficients of the nozzle arrays with Rotating diaphragms are presented. The obtained dependence is intended for solving problems of synthesis and analysis of heating turbines with adjustable steam samplings.