Теплообмен и газодинамика поверхностно-вихревых систем пленочного охлаждения лопаток высокотемпературных газотурбинных двигателей

Разработана новая методика расчета теплообмена, газодинамики и эффективности
пленочного охлаждения лопаток высокотемпературных газотурбинных двигателей, обеспечивает высокую точность расчетов. Методика учитывает стационарные условия и условия вращения охлаждаемой поверхности, параметр вдува и скорость внешнего потока, конфигурацию поверхностных углублений (сферическая или прямоугольная), геометрическую форму поверхности охлаждения (плоская, выпуклая, вогнутая), многорядность подачи охладителя. В методике расчета использована модель турбулентности, которая корректно описывает теплообмен и газодинамику, физические особенности, определяющие эффективность теплообмена в исследованных условиях, течение турбулентного потока в условиях вращения, неизотермичности и сжимаемости потока. Получены новые данные по физической структуре потока, уточнено физическую модель теплообмена и газодинамики в стационарных условиях и при вращении охлаждаемой поверхности, получены новые уравнения для расчета теплообмена, газовой динамики и эффективности пленочного охлаждения при подаче охладителя в поверхностные углубления различной формы. На основе уточненной физической модели теплообмена и газодинамики разработаны новые конструкции пленочного охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин поверхностно-вихревого типа, которые защищены двумя патентами Украины. Результаты работы позволяют обеспечить существенное (на 2-3%) улучшение коэффициента полезного действия современных высокотемпературных газотурбинных = двигателей. Также, результаты работы являются важным вкладом в создание теории и практики новых систем охлаждения лопаток высокотемпературных газовых турбин различного назначения.