Исходные данные для расчета
Давление газа на входе:

Температура газа на входе:

Скорость газа на входе:

Давление газа на выходе:

Температура газа на выходе:

Скорость газа на выходе:

Расход газа на одну лопатку:

Давление охлаждающего воздуха:

Температура охлаждающего воздуха на входе:

Относительный расход охлаждающего воздуха:

Скорость воздуха на выходе из отверстий дефлектора, в щелевом канале и выходной кромке:

Длина лопатки:

Хорда профиля:

Ширина решётки:

Шаг решётки:

Угол входа:

Угол выхода:

Радиус входной кромки:

Радиус выходной кромки:

_{Толщина стенки сопловой лопатки:}

Тепловой расчет
Цели работы:

—определение местных значений коэффициента теплоотдачи от газа по обводу профиля лопатки;

—построение эпюры распределения коэффициента теплоотдачи от газа по обводу профиля лопатки;

—определение средней глубины охлаждения сопловой лопатки;

---

—построение эпюры распределения температуры стенки лопатки по обводу профиля лопатки (рис. 2);

—определение гидродинамического сопротивления щелевого канала.

По исходным данным строим профиль сопловой лопатки и разбиваем его на участки в соответствии с рекомендациями, изложенными в методике расчета [1] (рисунок 1).



Рис. 1. Конструкция профиля сопловой лопатки и разбиение на участки

1. Термодинамическая температура газа на входе:



где – удельная массовая теплоёмкость газа.

2. Статическое давление газа на входе:



где – плотность газа на входе в первом приближении,

– газовая постоянная;

3. Теплофизические свойства газа на входе:

а) плотность:



б) коэффициент теплопроводности:



в) коэффициент динамической вязкости:



4. Число Рейнольдса газа на входе:



5. Средний коэффициент теплоотдачи от газа по обводу входной кромки:



6. Задаёмся диаметром отверстия в дефлекторе:



7. Предварительная плотность воздуха в отверстиях дефлектора:



8. Статическое давление воздуха:



9. Теплофизические свойства воздуха в отверстиях дефлектора:

а) плотность:



б) коэффициент теплопроводности:



в) коэффициент динамической вязкости:



10. Число отверстий в дефлекторе:

---

где – расход воздуха;

– коэффициент расхода в отверстиях дефлектора.
11. Число Рейнольдса воздуха в отверстиях дефлектора:



12. Коэффициент теплоотдачи воздуха при охлаждении входной кромки сопловой лопатки:



где – расстояние от отверстий дефлектора до внутренней кромки лопатки.

13. Средняя температура воздуха в районе входной кромки:



где – подогрев воздуха при охлаждении входной кромки.

14. Поверхность теплообмена с газовой стороны в районе входной кромки:

где ;

15. Поверхность теплообмена с воздушной стороны в районе входной кромки:



16. Температура стенки сопловой лопатки по обводу входной кромки:



где

17. Нагрев воздуха при охлаждении входной кромки:



где – удельная массовая теплоёмкость воздуха в районе входной кромки.

Полученное значение нагрева воздуха сравнивается со значением, полученным в п. 13, при существенном расхождении расчёт проводится при значении по п. 17 до схождения.

18. Теплофизические свойства газа на выходе из сопловой решётки:

а) плотность:



б) удельная массовая теплоёмкость:



в) коэффициент теплопроводности:



г) коэффициент динамической вязкости:

---

19. Число Рейнольдса газа на выходе из сопловой решётки:



20. Приведённый геометрический параметр сопловой лопатки:



21. Средний коэффициент теплоотдачи от газа по обводу профиля сопловой лопатки:



22. Коэффициенты теплоотдачи от газа по характерным участкам профиля:

– 0,65 длины спинки от входной кромки;

– 0,35 длины спинки;



23. Нагрев воздуха при течении в щелевом канале между стенками дефлектора и профиля принимается

24. Средняя температура воздуха в щелевом канале:



25. Теплофизические свойства воздуха в щелевом канале:

а) плотность:



б) удельная массовая теплоёмкость:



в) коэффициент теплопроводности:



г) коэффициент динамической вязкости:



26. Ширина щелевого канала:



27. Эквивалентный диаметр щелевого канала:



28. Число Рейнольдса воздуха в щелевом канале:



29. Коэффициент теплоотдачи воздуха в щелевом канале:



где – средняя температура стенки профиля в районе щелевого канала;

30. Температура стенки профиля в сечении

а) спинка:



б) корытце:



31. Температура стенки профиля от сечения

---

до сечения определяется из решения уравнения:

где:

а) для спинки:

– для участка, составляющего 0,65 длины спинки;

– для участка, составляющего 0,35 длины спинки;

б) для корытца:

Координата «y» берётся в 10 точках на спинке и корытце из разбивки профиля (рисунок 1).

Пример расчёта:

Спинка (участок в 0,65 длины):

Точка 1:

;

;

Спинка (участок 0,35 длины):

Точка 7:

;

;

Корытце:

Точка 1:

;

;

Аналогично проводится расчёт для остальных точек на спинке и корытце профиля.

Полученные значения температур стенки профиля в различных точках приведены в таблице 1.

Таблица 1. Значения температур стенки лопатки в расчётных точках.

	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,031	0,036	0,041	0,046	0,049
	854	871	886	901	916	930	943	969	984	999	1013	1021
	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03	0,035	0,040	0,045	0,049
	896	913	930	945	960	975	989	1002	1014	1027	1036

---

Смотрите также файлы

• Политические перспективы россйскоамериканских отношений в арктике.docx

• Российской федерации новосибирский государственный университет экономики и управления нинх.docx

• Термическая обработка углеродистых сталей отжиг, нормализация, закалка.doc

• Салат с овощами и фунчозой.docx

• Системы пароснабжения промышленного предприятия.docx