Experimental Investigations of Unsteadiness of Flow Fields in Impulse Two-Stage Model Turbine

• Autorzy: Krysiński J. , Smolny A. , Błaszczak J. R.

Warianty tytułu

PL

Badania eksperymentalne niestacjonarności pól przepływu w dwustopniowej turbinie akcyjnej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The presented investigations were conducted on a modified impulse two-stage low-pressure model turbine with low-aspect ratio of airfoils. Real impulse turbine geometry has been used for both stages to investigate flow problems. A new supply system maintained very stable conditions at the inlet and flow-calming mesh-wiring and acoustic adaptation were built. These improvements allowed identification of different flow effects. A new measurement system was tested for investigations of influence of phenomena related, among others, to unsteady flow structures connected to vane indexing. It is of key importance for the turbine efficiency measurement.

PL

Przedstawione badania zostały przeprowadzone na zmodyfikowanym stanowisku badawczym niskociśnieniowej dwustopniowej turbiny akcyjnej o małej rozpiętości łopatek. Przy projektowaniu geometrii turbiny do badań zagadnień przepływowych oparto się na geometrii rzeczywistej turbiny. Nowy system zasilania zapewnił bardzo stabilne warunki na wlocie, dodatkowo wstawiono siatki uspokajające oraz adaptację akustyczną. Ulepszenia te zapewniły identyfikację różnych efektów przepływowych. Przetestowano nowy system pomiarowy na potrzeby badań wpływu zjawisk związanych, między innymi, ze strukturami niestacjonarnymi powiązanymi ze zmianą położenia kierownic. Jest to kluczowe zagadnienie z punktu widzenia pomiarów sprawności turbiny.

Słowa kluczowe

EN

turbomachinery; flow; unsteadiness; vane indexing; experiment

PL

maszyny przepływowe; niestacjonarność; zmiana położenia łopatek; eksperyment

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 148
• Strony: 53--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Krysiński J.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

autor

Smolny A.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

autor

Błaszczak J. R.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

Bibliografia

• [1]Krysinski J., Gallus H.E., Smolny A., Blaszczak J.R.: Axial Two-StageTurbine Test Rig for Unsteady Flow Measurements. 1995, CMP –Turbomachinery, Vol. 108, pp. 99-106.
• [2]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A., Horodko L.: Experimental andnumerical investigations of flow structures in a turbine planar cascade.Polish State Committee for Scientific Research, 1996. PB 903509101.
• [3]Krysinski J., Horodko L., Smolny A., Blaszczak J.R.: Investigation of the 3DFlow with Unsteady Phenomena in Two-Stage Model Turbines. Polish StateCommittee for Scientific Research, 1996. KBN Nr 9 S603 032 05.
• [4]Krysinski J., Gallus H., Smolny A., Blaszczak J., Walraevens R.:Experimental Investigation of Three Dimensional Flow in a Two-StageTurbine. 7 Int. Conf. Rotary Fluid Flow Machines, 1998, pp. 215-224.
• [5]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R., Gallus H.E.: Stator Wake ClockingEffects on Three-Dimensional Unsteady Flows in a Two-Stage Turbine. 3rdEU Conf. Turbomachinery, 1999, IMechE, C557/017/99. Vol. A, pp. 323-332.
• [6]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R., Gallus H.E.: Stator Clocking EffectInvestigations in a Two-Stage Turbine. CMP – Turbomachinery, 1999, Vol.115, pp. 241-250.
• [7]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: The Influence of Non-Stationarityand Non-Uniformity of the Flow Field on Losses in a Model Turbine. PolishState Committee for Scientific Research, 1999, Nr 8T10B03212.
• [8]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: 3D Unsteady Flow ExperimentalInvestigations in a Two-Stage Low-Pressure Model Turbine. 9th Int. Symp.on Unsteady Aerodynamics, ISUAAAT, 2000, pp. 515-523.
• [9]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Stator Clocking Effect on Efficiencyof a Two-Stage Low-Pressure Model Turbine. 4th EU Conf. on Turbomachinery,Florence, 2001, pp. 1045-1051.
• [10]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Efficiency Improvement throughIndexing of Stators of a Two-Stage Turbine. HEFAT, Int. Conf. on HeatTransfer, Fluid Mechanics, and Thermodynamics, 2002, KJ2.
• [11]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Experimental Investigationsof Turbine Performance Changes through Stator Clocking. CMP –Turbomachinery, 2002, Vol. 122, pp. 433-444.
• [12]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Experimental Investigations ofStator Clocking in a Two-Stage Turbine. XXXVth Conf. on Power GenerationTechnology (Kraftwerkstechnisches Kolloquium), VDI/VIK/VGB, 2003, V23.
• [13]Krysiński J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Two-Stage Turbine ExperimentalInvestigations of Unsteady Stator-Stator Interaction (Indexing Effect).10th Int. Symposium on Unsteady Aerodynamics, Aeroacoustics andAeroelasticity of Turbomachines. 2003, pp.1-6.
• [14]Krysiński J., Blaszczak J. R., Smolny A.: Experimental and NumericalInvestigation of the 3D Steady and Unsteady Flow through Turbine Stages. Polish State Committee for Scientific Research, 2003. P 1672/T10/2000/19.
• [15]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Measurement TechniqueChallenges and Results of the Clocking-Effect Experimental Investigationsin a Two-Stage Low-Pressure Turbine, The 10th of Int. Symp. on TransportPhenomena and Dynamics of Rotating Machinery, ISROMAC10-2004-083.
• [16]Krysinski J., Blaszczak J.R., Smolny A.: Efficiency Variations Due tothe Vane Indexing in a Two-Stage Turbine. CMP-Turbomachinery, 2005,Vol. 128, pp. 321-332.
• [17]Krysiński J., Blaszczak J., Smolny A.: Stator Clocking Effects on 3D Flowin a Two-Stage Low-Pressure Turbine. ASME GT2005-68811.
• [18]Blaszczak J.R., Comte-Bellot G., Smolny A.: New Aeroacoustic Facilityatthe Institute of Turbomachinery, Technical University of Lodz. CMP –Turbomachinery, 2005, Vol. 128, pp. 79-86.
• [19]Krysiński J., Blaszczak J. R., Smolny A.: Two-Stage Turbine ExperimentalInvestigations of Unsteady Stator-to-Stator Interaction in UnsteadyAerodynamics, Aeroacoustics and Aeroelasticity of Turbomachines, Part IX:Rotor Stator Interaction, Springer, 2006, pp. 615-626.
• [20]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R.: Influence of Clocking Effect onFlow Features in a Two-Stage Test Turbine. J. of Systems Science, 2006,Vol. 11, nr 1, pp. 44-51
• [21]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R.: Influence of Stator Air-FoilsIndexing on Flow Field in a Two-Stage Research Turbine. XVII KKMP,2006, pp. 306-314.
• [22]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R., Borzecki T.: Challenges andOpportunities for the Turbine Performance Improvement through StatorClocking and Vane Bowing. ASME GT2007-28008.
• [23]Krysiński J., Blaszczak J. R., Smolny A.: The Influence of Alignment of theVanes on Flow Structures of the Highly-Loaded Two-Stage Turbine. PolishState Committee for Scientific Research, 2007. PB # 3 T10B 053 26.
• [24]Sobczak K., Smolny A., Blaszczak J.R.: Quasi-Unsteady Simulations of theClocking Phenomena in the Two-Stage Turbine. Mechanics and MechanicalEngineering Vol. 12, No. 2 (2008), pp. 111-124.
• [25]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R.: Contribution of Clocking Effects tothe Multistage Turbine Performance Improvement. 12th Intl Symposium onTransport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, 2008, p. 20195.
• [26]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R.: Vane Bowing and ClockingTechnique Influence on Two-Stage Turbine Performance. CMP –Turbomachinery, 2008, Vol. 133, pp. 175-186.
• [27]Krysinski J., Smolny A., Blaszczak J.R.: Contribution of the Vane Bowingand Clocking to the Multi-Stage Turbine Performance. IFToMM Dynamicsof Steam and Gas Turbines, 2009, pp. 79-90.
• [28]Smolny A., Blaszczak J.R., Sobczak K.: Performance Improvement throughthe Vane Clocking Effect in a Two-Stage Impulse Turbine. Mechanics andMechanical Engineering. Vol. 15, No. 3 (2011), pp. 343-354.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.