Badania warstw przyściennych na profilach kierownic w wysokoobciążonej turbinie dwustopniowej

• Autorzy: Błaszczak J. R. , Borzęcki T.

Warianty tytułu

EN

Vane-profile boundary layers investigations in a two-stage highly-loaded turbine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Określono rozkłady ciśnienia na profilach kierownic turbiny. Rozbieżności, jakie pojawiły się pomiędzy wcześniejszym modelowaniem numerycznym oraz danymi eksperymentalnymi [1], sprawiły, ze szczególną uwagę przywiązano do uzyskania bardzo stabilnej pracy maszyny oraz niezmienności wartości parametrów bezpośrednio przed wlotem do turbiny [2]. W pracy skupiono się głownie na szczegółowych rozkładach ciśnień na profilach dla dwóch prędkości obrotowych turbiny. Wpływ struktur przepływu przebadano zmieniając wzajemne położenia wieńców łopatek. Wyniki uzyskanych pomiarów porównano z obliczeniami numerycznymi przeprowadzonymi przy użyciu programu CFX TascFlow. Zarówno dane uzyskane z eksperymentu, jak i modelowania numerycznego, wykazały wpływ omawianych zmian parametrów pracy (prędkości obrotowej) oraz geometrii maszyny (zmiana wzajemnego położenia pierwszej kierownicy względem drugiej) w stosunku do założonych parametrów projektowych [3]. Uzyskana bardzo dobra zgodność obydwóch metod badawczych stanowi podstawę do dalszego modelowania przepływu w maszynie celem polepszenia jej wydajności. Rozbieżności zauważono przede wszystkim w obszarach bliskich ściankom ograniczającym kanał przepływowy (piasta i korpus maszyny) dla przypadku znacznie odbiegającego od projektowych warunków nominalnych.

Słowa kluczowe

PL

turbina dwustopniowa; kierownice turbiny; łopatki turbiny; modelowanie numeryczne

EN

two-stage turbine; vanes; numerical modelling

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Systems : journal of transdisciplinary systems science
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 11, nr 1
• Strony: 136--144
• Opis fizyczny: bibliogr.18 poz.

Twórcy

autor

Błaszczak J. R.

autor

Borzęcki T.

• Politechnika Łódzka, Instytut Maszyn Przepływowych, ul. Wólczańska 219/223, 93-305 Łódź. 130

Bibliografia

• [1] KRYSINSKI ]., BLASZCZAK J.R., SMOLNY A., 2004, Measurement Technique Challenges and Results of the Clocking-Effect Experimental Investigations in a Two-Stage Low-Pressure Turbine. ISRO-MAC10-2004-083.
• [2] BLASZCZAK J.R., 2005, Efficiency Improvement and Noise Reduction Through Stator-Stator Clocking Effect of a Two-Stage Turbine, ASME GT2005-68833.
• [3] BLASZCZAK J.R., 2005, Badania eksperymentalne wpływu obciqżenia stopnia turbiny na przyścienne strefy przepływowe i generacje hałasu. Raport końcowy projektu badawczego # 4 T10B 043 23
• [4] REYNOLDS W. C, ALONSO J.J., AND FATICA M., 2003, Aircraft Gas Turbine Engine Simulations, AIAA2003-3698.
• [5] ARNONE A., BONAIUTI D., FOCACCI A., PACCIANI R., DEL GRECO A. S., SPANO E., 2004, Parametric Optimization of a High-Lift Turbine Vane, GT2004-54308.
• [6] STIEGER R.D., HODSON H.P., 2003, The Transition Mechanism of Highly-Loaded LP Turbine Blades, GT2003-38304.
• [7] SCHOBEIRI M.T., OZTURK B., 2004, Experimental Study of the Effect of Periodic Unsteady Wake Flow on Boundary Layer Development, Separation, and Re-Attachment Along the Surface of a Low Pressure Turbine Blade, GT2004-53929.
• [8] SCHLIENGER ]., KALFAS A.I., ABHARI R.S., 2004, Vortex-Wake-Blade Interaction in a Shrouded Axial Turbine, GT2004-53915.
• [9] HUMMEL F., 2002, Wake-Wake Interaction and Its Potential for Clocking in a Transonic High-Pressure Turbine. ASME, J. of Turbomachinery, vol. 124, pp. 629-635.
• [10] JOUINI D.B.M., LITTLE D., BANCALARI E., DUNN M., HALDEMAN C, JOHNSON P.D., 2003, Experimental Investigation of Airfoil Clocking Impacts on Aerodynamic Performance in a Two Stage Turbine Test Rig, ASME GT2003-38872.
• [11] REINMOELLER U., STEPHAN B., SCHMIDT S., NIEHUIS R., 2002, Clocking Effects in a 1.5 Stage Axial Turbine - Steady and Unsteady Experimental Investigations Supported by Numerical Simulations, ASME, J. of Turbomachinery, vol. 124, pp. 52-60.
• [12] KOENIG S., HEIDECKE A., STOFFEL B., FIALA A., ENGEL K., 2004, Clocking Effects in a 1.5 Stage Turbine- Boundary Layer Behaviour at Midspan, ASME GT2004-54055
• [13] GADEA J., DENOS R., PANIAGUA G., BILLIARD N., SIEVERDING C.H., 2004, Effect of Clocking on the Second Stator Pressure Field of a One and a Half Stage Transonic Turbine, ASME GT2004-53463.
• [14] KRYSINSKI J.E., GALLUS H.E., SMOLNY A., BLASZCZAK J.R., 1995, Axial Two-Stage Turbine Test Rig for Unsteady Flow Measurements, SYMKOM'95, CMP-Turbomachinery 108, TU Łódź.
• [15] SMOLNY A., BLASZCZAK J.R., 1997, Experimental Investigations of Unsteady Flow Fields in a Two-Stage Turbine, 2nd EuroConf. on Turbomachinery, Antwerp, Belgium.
• [16] KRYSINSKI J., GALLUS H.E., SMOLNY A., BLASZCZAK J.R., 1999, Stator Wake Clocking Effects on 3D Unsteady Flows In a Two-Stage Turbine, 3rd EuroConf. On Turbomachinery, IMechE, C557/ 017/99, Vol. A, pp. 323-332, London, UK.
• [17] KRYSINSKI J., SMOLNY A., BLASZCZAK J., GALLUS H.E., 2000, 3D Unsteady Flow Experimental Investigations in a Two-Stage LP Turbine, ISUAAAT'2000, pp.515-523, Lyon, France.
• [18] KRYSINSKI J.E., BLASZCZAK J.R., SMOLNY A., 2005, Stator Clocking Effects on 3D Flow in a Two-Stage LP Turbine, ASME GT2005-68811.