Abstract
THE PURPOSE. Determination of the optimal law of swirling of the blades of the last stage of a stationary GTU. Due to the specificity of its operating conditions - in a system with a diffuser - the traditional laws of swirling lead to a non-optimal flow in the diffuser and, consequently, reduce the efficiency of the entire unit and the power plant as a whole. In this paper, we used numerical and experimental methods for studying a three-dimensional flow. Two stages with different laws of swirling were investigated - with the traditional law of constancy of the angle of flow out of the guide vanes along the radius, and with reverse swirling. The same diffuser was used in both cases. METHODS. Experimental studies were carried out using pneumometric five-channel probes of an original design on an ET-4 aerodynamic stand in the Turbomachinery laboratory of SPbPU. Numerical studies were carried out in the CFX gas dynamic calculation package; the parameters in the corresponding sections, obtained during the physical experiment, were used as boundary conditions.RESULTS. Integral characteristics of the stage, the vector of flow velocities in various sections were obtained. The experiment was compared with the numerical calculation and showed satisfactory convergence of the results. CONCLUSION. The optimal swirling law for the last stage operating in a system with a diffuser is forced vortex flow.
Highlights
Введение В данной работе излагаются результаты исследования проточной части последней ступени и выходного диффузора современной стационарной газотурбинной установки и приводятся результаты аэродинамических испытаний модели блока «Ступень – Диффузор», проведенные с целью определения его интегральных характеристик – коэффициента полезного действия, коэффициента восстановления давления и относительного приращения КПД от применения диффузора
Стремление к предельно большим мощностям энергетических ГТУ, продиктованное экономическими соображениями, осуществляется как путём повышения перепада энтальпий на турбину за счёт увеличения начальной температуры газа, так и за счёт увеличения массового расхода рабочей среды
Степень совпадения расчета с экспериментом демонстрируют графики распределений параметров потока по высоте канала во входном сечении диффузора
Summary
Из таблицы 1 видно, что по всем представленным характеристикам, за исключением величины КПД ступени, на номинальном режиме обратная закрутка демонстрирует лучшие показатели. 3. Интегральные характеристики ступени и блока «С-Д» при изменении режима нагрузки. По результатам эксперимента блока «С-Д» со ступенью с «обратной закруткой» была валидирована численная модель течения в блоке. Степень совпадения расчета с экспериментом демонстрируют графики распределений параметров потока по высоте канала во входном сечении диффузора Указанные зависимости были получены по данным траверсировании и последующего осреднения по θ2 параметров потока в контрольном сечении за РК. Аналогичные кривые были получены по результатам численного моделирования
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version (
Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call