Modyfikacja cylindrycznego układu łopatkowego turbiny modelowej TM3-2. Koncepcja i obliczenia wstępne

• Autorzy: Borzęcki T. , Porochnicki J.

Warianty tytułu

EN

Modification of the Cylindrical Blading System of the TM3-2 Two-Stage Turbine. An Idea and Preliminary Calculations

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rozwój ułopatkowania dwustopniowej turbiny modelowej znajdującej się w Instytucie Maszyn Przepływowych Politechniki Łódzkiej. Przedstawiono również jednowymiarową metodę projektowania stopni turbinowych bazującą na znajomości kątów szkieletowej profilu. Metoda ta została wykorzystana w trakcie projektowania turbiny modelowej ze zmniejszoną liczbą łopatek wirnikowych. Na łopatki wirnikowe został użyty nowy, wysokoobciążony profil o dużym kącie odgięcia strugi. W celu zwiększenia obciążenia drugiego stopnia użyto tzw. kierownicę nawrotno-rozprężajacą. W pracy przedstawiono analizę jednowymiarową oraz obliczenia numeryczne przy użyciu CFX-TASCflow.

EN

The blading development of the two-stage turbine, which is installed in the Institute of Turbomachinery, Technical University of Lodz is presented in the paper. The one-dimensional theory of multi-stage turbine design process based on the assumption of centre line profile angles is described as well. This method was used during the design of a new turbine with a decreased rotor blade number. The highly loaded profile with a strong skewback flow angle was used as the rotor blade. To increase the second stage loading, a reversible-expanded stator was employed. The one-dimensional analysis and numerical calculations with CFX-TASCflow are presented.

Słowa kluczowe

PL

turbina; łopatka wirnikowa; obliczenia numeryczne

EN

turbine; rotor blades; numerical research

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 127
• Strony: 7--28
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz.

Twórcy

autor

Borzęcki T.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

autor

Porochnicki J.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

Bibliografia

• [1] “Untersuchung der dreidimensionalen instationären Strömung in zweistufigen Modellturbinen“, Anlage a zum Antrag an Forschungskuratorium Maschinenbau e.V., Lyoner str.18 6000 Frankfurt/Main 17, 1992, stron37.
• [2] Chodkiewicz, R., Hanausek, P., Porochnicki, J., “Wpływ stopni poprzedzających na pracę osiowego stopnia turbinowego”, Archiwum prac IMP PŁ 1993, Nr 1250, stron79+A13+B4+C17.
• [3] Chodkiewicz, R., Hanausek, P., Porochnicki, J., “Untersuchung zur Beeinflussung der Leit-und Laufradströmung durch eine stromaufwärts gelegene Turbinenstufe”, VDI Berichte Nr1109, 1994, s.317-329.
• [4] Krysiński, J.E., Gallus, H. E., Smolny, A.,Walrevans, R.E, Błaszczak, J.R., Mertens, B., “Axial Two-Stage Turbine Test Rig for Unsteady Flow Measurements” CMP 108,IMP Lodz, 1995.
• [5] Smolny, A., Błaszczak, J.R., “Experimental Investigation of Unsteady Flow Fields in a Two-Stage Turbine”, 2nd European Conference on Turbomachinery, Antwerp, 1997.
• [6] Krysiński, J.E., Gallus, H. E., Smolny, A., Błaszczak, J.R., “Stator Wake Clocking Effects on 3D Unsteady Flows in a Two-Stage Turbine” 3rd European Conference on Turbomachinery, ImechE London 1999.
• [7] Krysiński, J.E., Gallus, H. E., Smolny, A., Błaszczak, J.R., “3D Unsteady Flow Experimental Investigation in a Two-Stage Low-Pressure Model Turbine”, 9th International Symposium on Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines, Lyon 2000.
• [8] Krysiński, J.E., Błaszczak, J.R., Smolny, A., Gallus, H. E., “Stator Clocking Effect on Efficiency of a Two-Stage Low-Pressure Turbine”, 4th Euro Conference on Turbomachinery, ImechE, Florence 2001.
• [9] Krysiński, J.E., Błaszczak, J.R., Smolny, A., “ Experimental Investigations of a Turbine Performance Changes through Stator Clocking” CMP, z.122, 2002, s. 433-444.
• [10] Vijayaraghavan, S.B., Kavanagh, P., “Investigation of Boundary Layer Transition and Separation in an Axial Turbine Cascade Using Glue-On Hot Film”, ASME Paper 88-GT-151.
• [11] Porochnicki, J., Chodkiewicz, R., “Optymalizacja sprawnościowa i konstrukcyjna układu łopatkowego turbin przemysłowych”, CMP, z.102, 1992, s.121-142.
• [12] Gundlach, W.R., Porochnicki, J., “Über einige Forschungsergebnisse auf dem Gebiet der Aerodynamik axialer Schaufelgitter“, Wissensch. Zeitschrift der T.U. Dresden, 33 (1984), Heft, s.269-274.
• [13] Porochnicki, J., Dębiec, S., “Badania dwóch układów palisadowych profili turbinowych różniących się kształtem części wlotowej”, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, Maszyny Robocze i Pojazdy, Nr 22(1982), s.243-248.
• [14] Porochnicki, J., Gundlach, W., Dębiec, S., “Untersuchungen der gemischten laminar-turbulenten Grenzschichten an Schaufelprofilen von Turbinengittern insbesondere mit Grenzschichtumschlag über eine laminare Ablőseblase“, CMP z.93, 1988, s.5-16.
• [15] Gundlach, W.R, Porochnicki, J., Dębiec, S., “Untersuchungen der gemischten Laminar-turbulenten Grenzschichten an Schaufelprofilen”, ZAMM.Z. ang. Math. Mech. 66 (1986)4, T210-212.
• [16] Traupel, W., “Thermische Turbomaschinen”, Band1, 2 Auflage, Springer-Verlag, Berlin (Heidelberg), New York 1977.
• [17] Abramow, W., I., Filipow G., A., Frołow, W., W., „Tiepłowoj rasziot turbin”, Moskwa, Maszinostrojenije, 1974.
• [18] Porochnicki, J., Bednarek, S,. “Flow losses in a guide blade cascade employing suction and bleeding from trailing edge slots”, Proc. of 6th Conf. On Steam Turbines of Large Output, Plzeń, 1975.
• [19] Tacke, M., Lenk, U., “Gasturbinen Produktinformtionen”, Produktzentrum GT-und GUD-Kraftwerke, Siemens Bereich Energieerzeugung (KWU), ST.Mai 1998
• [20] Bohn, D., Wolff, A., Wolff, M., Kusterer, K., “Experimental and Numerical Investigation of a Steam-Cooled Vane”, GT-2000-30210.
• [21] Chodkiewicz, R., Porochnicki, J., Gruszczyński, J., Rostkowski, R., “Steam Injection Gas Turbine with Lowered Outlet Pressure in Dual-Fuel Energy Systems”,VDI-Berichte Nr 1714, 2002, s.143-154.
• [22] Aronis, N., Leitner, R., “Kombianlage mit Einkopplung von Niedertemperaturwärme und Wassereinspritzung in die komprimierte Luft”, VDI-Berichte Nr 1714,2002, s.155-164.
• [23] CFX-TASCflow, „Computational Fluid Dynamics Software – Premier, Theory Documentation”, 2000 by AEA Technology.
• [24] Menter, F.R., “Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications”, AIAA-Journal, 32(8), 1994.
• [25] Chodkiewicz, R., Porochnicki, J., “Calculation of the Flow Through Axial Turbine Stages”, Cieplne Maszyny Przepływowe, 1955, Z.108, str.10.
• [26] Borzęcki, T., Kryłłowicz, Wł. „Numeryczna analiza wpływu kształtu kierownic na strukturę przepływu w dwustopniowej, osiowej turbinie powietrznej”, CMP-126, Łódź, 2004.
• [27] Dejcz, M.E., Trojanowski, M.,B., „Isliedowanija i rasczioty stupienieji osiowych turbin” Maszinostrojenije, Moskwa 1964.
• [28] Varley, J., ”Modernising Mehrum: 40green MW from a Coal Plant”, Modern Power Systems, 2004 July, s.11-13
• [29] Varley, J., ” Siersza: from polutter to Polish paragon”, Modern Power Systems, Dec.2003, s.15-17.
• [30] Nowak, W., “Circulating Fluidized Bed Technology for Power Generation-Polish Experience”, XXXVI Kraftwerkstechnisches Kolloqium, 2004, Dresden, Tagungsband I, V.8