АННОТАЦИЯ flow turn to the collection chamber of exhaust nozzles. During the computation, we varied the parameters of special flow injection at the external diffuser by-pass and took into account the above-shroud leakage. The following characteristics were analyzed, in particular the flow injection jet pulse coefficient and the coefficients of net, internal and outlet velocity losses of the diffuser. It was shown that the outlet velocity loss produced the basic influence on the level of net losses of the diffuser due to the flow pattern and the availability of separated circulation zones, and the diffuser flow and the flow of nonaxisym- ВведениеВ настоящее время достигнута высокая сте-пень совершенства лопаточных аппаратов. В тоже время в выхлопных патрубках имеются значитель-ные резервы повышения экономичности. В диф-фузорных выхлопных патрубках одним из эффек-тивных способов управления течением и снижения полных потерь является вдув потока в погранич-ный слой на внешнем обводе диффузора [1][2][3]. В современных паровых турбинах используют спе-циальный вдув потока, источником которого явля-ется влажнопаровой поток, удаляемый в выхлоп-ной патрубок для снижения влажности в перифе-рийной зоне последней ступени [2, 3]. Однако при выборе размеров выходной щели кольцевого кана-ла на наружном обводе диффузора в окружном направлении не учтен пространственный характер течения рабочего тела в диффузоре и корпусе вы-хлопного патрубка c односторонним выходом пара в конденсатор [2, 3]. В таких конструкциях с по-стоянным размером щели [4] не могут быть обес-печены оптимальные параметры струи вдуваемого пара в окружном направлении, что увеличивает потери на смешение пара, выходящего из щели, с основным потоком в корпусе выхлопного патруб-ка. При этом также увеличивается окружная не-равномерность давления за последней ступенью, что снижает экономичность и надежность турби-ны. Цель работыУлучшить аэродинамические характеристи-ки выхлопных патрубков с односторонним выхо-дом потока на основе обобщения расчетных аэро-динамических исследований диффузоров в широ-ком диапазоне изменения импульса струи вдува.

Виконано розрахункове дослідження аеродинаміки п'яти варіантів вихідних вісерадіальних дифузорів осьового компресору газотурбінної установки ГТ-6-750. Дослідження проведене в широкому діапазоні кутів входу в дифузор компресора зі зміною форми обтічника в кожному варіанті. Розрахунки виконані у програмному комплексі Fluent. За результатами дослідження можна рекомендувати встановити модернізований варіант дифузору і відмовитись від випрямних апаратів для зменшення коефіцієнтів втрат, відривних явищ і зворотних течій. Ключові слова: вісерадіальний дифузор, осьовий компресор, випрямний апарат, коефіцієнт втрат, кут потоку, обтічник. Ю. А. ЮДИН, В. П. СУББОТОВИЧ, А. В. ЛАПУЗИН, И. И. МАЛИМОН АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЕРАДИАЛЬНЫХ ДИФФУЗОРОВ ДЛЯ ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ Выполнено расчетное исследование аэродинамики пяти вариантов выходных осерадиальных диффузоров осевого компрессора газотурбинной установки ГТ-6-750. Исследование проведено в широком диапазоне углов входа потока в диффузор компрессора при изменении формы обтекателя в каждом варианте. Расчеты выполнены в программном комплексе Fluent. По результатам расчетов можно рекомендовать установить модернизированный вариант диффузора и отказаться от спрямляющих аппаратов для уменьшения отрывных явлений и обратных течений. Ключевые слова: осерадиальный диффузор, осевой компрессор, спрямляющий аппарат, коэффициент потерь, угол потока, обтекатель.

No abstract

АННОТАЦИЯ ESTIMATING AN EFFICIENCY OF THE HIGH PRESSURE DISCHARGE NOZZLES OF STEAM TURBINES ABSTRACT Consideration was given to the influence of the expansion ratio and a relative volume of the axisymmetric collection chamber on the loss factors of the diffusion-free discharge nozzles of high pressure cylinders (DN HPC) with two parallel pipe bends connected to the collection chamber. Methods of the estimation of loss coefficients were suggested based on the data of experimental investigations of the models of discharge nozzles carried out using the static aerodynamic test bench with the turbine cascade simulator. It was proved that the simulator should be installed at relatively low volumes of the collection chamber. A dimensionless criterion was proposed to describe a relative volume of the collection chamber. It has been established that the net loss factor of diffusion-free DN HPC cannot be less than 1.5 due to the complicated helical flow in the collection chamber and high hydraulic losses caused by the entry of helical steam flow into the pipe bends (outlet pipes). To estimate the operation efficiency of DN HPC we offered to use the hydraulic loss coefficient that takes into account inhomogeneous flux flattening losses in the initial section of outlet pipes in addition to actual hydraulic losses. Proceeding from common methodological standpoint, the research data obtained for DN HPC and cogeneration steam bleeding channels ВведениеВыходной патрубок цилиндра высокого давления (ВП ЦВД) современной мощной паровой турбины представляет собой, как правило, осе-симметричную сборную камеру (СК), пар из кото-рой выходит через два отвода, расположенных в нижней половине литого корпуса ЦВД. В ориен-тировочных расчетах гидравлических потерь в линии промперегрева (где теряется 10-13 % дав-ления) давление пара Р 2 в указанных отводах при-нимается равным давлению Р во входном сечении ВП, которое расположено в непосредственной близости от рабочего колеса последней ступени ЦВД. Так как скорость потока за этой ступенью невелика (С = 55-75 м/с), коэффициент полных потерь ВП

The obtained research data are given for the nozzle cascade used by a small-size gas turbine of an average fanning in combination with the radial diffuser. Aerodynamic characteristics of the nozzle blade cascade were determined in a wide range of a change in the Reynolds number varying from 4∙105 to 106 and the reduced velocity varying in the range of 0.4 to 1.13. The flow rate coefficient of the nozzle cascade was derived for all modes using the integral methods and the drainages behind the cascade. The kinetic energy loss coefficient and the flow angles were calculated using the measurement data of flow parameters in three control modes that were obtained due to the use of orientable pneumometric probes. When the expansion degree of the convergent –divergent annular duct behind the cascade is equal to 1.43 the flow in the narrow section of this duct is “enlocked” in the mode when the reduced velocity behind the cascade is equal to 1.127. At such velocity the Reynolds number 106 is self-similar for the flow rate coefficient. At lower values of Reynolds number, the decrease of it is accompanied by an intensive decrease in the flow rate coefficient for all the values of the reduced velocity. For the Reynolds number lower than 7∙105 an increase in the velocity results in a decreased flow rate coefficient. When this number exceeds 8∙105 an increase in the velocity results in an increase of the flow coefficient up to the moment when the flow is “enlocked” in the nozzle cascade.