Analysis of swirl flow expansion process in relation
to problems of GTE transitive channels projection
A. E. Remizov, O. O. Karelin, 2015
Federal State-Financed Educational Institution of High Professional Education
«P. A. Solovyov Rybinsk State Aviation Technical University»
The paper offers stream flow with sudden expansion of swirl flow analysis and detects conformity between the parameter determining «liquid» stream flow boundary and an inclination of an diffuser external wall. The database on diffusers performances with channels classification by their configuration, value and twist type is obtained. The generalized diffusers characteristics on the basis of a single twist parameter employment, necessary for rational projecting of transitive channels with a various inclination of an external wall is received.
Turbine, transitive channel, flow expansion, twist parameter
Библиографический список
1. Ремизов А. Е. и др. Геометрические и аэродинамические характеристики межкаскадных переходных каналов авиационных ТРДД и энергетических ГТУ / А. Е. Ремизов, И. А. Кривошеев, О. О. Карелин, Е. В. Осипов. – М.: Машиностроение, 2012. – 271 с.
2. Самими М., Лангенфелд К. Экспериментальное исследование изотермических закрученных течений в камере сгорания с резким расширением на входе // Аэрокосмическая техника. – 1989. – № 9. – С. 54 – 64.
3. Lilley D. Swirl flows in combustion: a review // AIAA Journal. – 1977. – Vol. 15. – № 8. – pp. 1063 – 1078.
4. Довжик С. А., Картавенко В. М. Экспериментальное исследование влияния закрутки потока на эффективность кольцевых каналов и выходных патрубков осевых турбомашин // Промышленная аэродинамика. – Вып. 31. – 1974. – С. 94 – 109.
5. Сэноо Ю. и др. Оптимальная конфигурация опоры в кольцевых диффузорах с изменяемой закруткой потока на входе / Ю. Сэноо, Н. Кавагути, Т. Кодзима, М. Ниси // Теоретические основы инженерных расчетов. – 1981. – Т. 103. – № 2. – С. 236 – 240.
6. Лохманн Р. И. и др. Закрученное течение в кольцевых диффузорах с коническими стенками / Р. Лохманн, С. Марковски, Е. Брукман // Теоретические основы инженерных расчетов. – 1979. – Т. 101. – № 2. – С. 143 – 149.
7. Левин Е. М., Захарчук Г. И. Влияние закрутки потока на работу кольцевых конических диффузоров осевых турбомашин // Энергомашиностроение. – 1972. – № 2. – С. 27 – 28.
8. Лач Ю. В. Разработка метода расчета и экспериментальные исследования неравномерного закрученного потока в диффузорных каналах за турбинными ступенями большой циркуляции // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.12 – Турбомашины и турбоустановки. – СПб., 1991. – 16 с.
9. Черников В. А. Повышение эффективности входных трактов, ступеней и выходных диффузоров стационарных газовых турбин для комбинированных газопаровых установок // Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.04.12 –Турбомашины и комбинированные турбоустановки. – СПб., 2012. – 40 с.
10. Japikse D. Correlation of annular diffuser performance with geometry, swirl and blockage // NASA/CP – 2002 –211486. – pp. 107 – 118.
11. Abdalla H. Experimental performance analysis of annular diffusers with and without swirl / H. Abdalla, A. Kabeel, E. EL Shenawy, Z. Omara // Proceeding of Seventh International Congress of Fluid Dynamics and Propulsion, 2001, Cairo, Egypt. – pp. 1 – 11.
12. Kanemoto T. Swirling flow in a straight draft tube with annular and rectangular cross section / T. Kanemoto, T. Kubota, H. Ishibashi // Eleventh Australasian Fluids Mechanics Conference, Hobart, Australia, 1992. – pp. 845 – 848.
13. Cho N. Prediction of turbulent swirling flow in a diffuser with a tailpipe / N. Cho, C. Fletcher // Tenth Australasian Fluid Mechanics Conference, Melbourne, 1989. – pp. 13 – 16.
14. Djebedjian B. Numerical and experimental investigation of the flow in annular diffuser / B. Djebedjian, J. Renaudeaux // Proceeding of ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, 1998, Washington. – pp. 1 – 6.
15. Djebedjian B. Numerical study of turbulent flow through equiangular annular diffusers / B. Djebedjian, M. Giat, J. Renaudeaux, M. Rayan // Proceeding of Fifth International Conference of Fluid Mechanics, 1995, Cairo. – pp. 719 – 729.
16. Hah C. Calculation of various diffuser flows with inlet swirl and inlet distortion effects // AIAA Journal. – 1983. – Vol. 21. – № 8. – pp. 1127 – 1133.
17. Sieker O. Influence of rotating wakes on separation in turbine exhaust diffusers / O. Sieker, J. Seume // Proceeding of Eighth International Symposium of Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows, Lyon, 2007. – pp. 1 – 9.
References
1. Remizov A. E. et al. Geometrical and aerodynamic performances of aircraft bypass turbofan engines inter-cascade transitive channels and gas-turbine power plants / A. E. Remizov, I. A. Krivosheev, O. O. Karelin, E. V. Ossipov. – М.: Mashinostroenie, 2012. – p. 271.
2. Samimi М., Langenfeld K. Experimental research on isothermal swirl flows in the combustion chamber with sharp expansion at the input // Space engineering. – 1989. – № 9. – pp. 54 – 64.
3. Lilley D. Swirl flows in combustion: a review // AIAA Journal. – 1977. – Vol. 15. – № 8. – pp. 1063 – 1078.
4. Dovzhik S. A., Kartavenko V. M. Experimental research on impact of swirl flow on efficiency of ring channels and exit pipes of axial turbo machines // Industrial aerodynamics. – Issue 31. – 1974. – pp. 94 – 109.
5. Senoo Y. et al. Optimum configuration of a bearing part in ring diffusers with variable swirl flow at input / Y. Senoo, N. Kavaguti, T. Kodzima, M. Nisi // Fundamental theory of engineering calculations. – 1981. – Vol. 103. – № 2. – pp. 236 – 240.
6. Lohmann R. I. et al. Swirl flow in ring-type diffusers with conical walls / R. Lohmann, S. Markovski, E. Brukman // Fundamental theory of engineering calculations. – 1979. – Vol. 101. – № 2. – pp. 143 – 149.
7. Levin Е. М., Zakharchuk G. I. Influence of flow swirl on performance of axial turbo machines ring conical diffusers // Power engineering. – 1972. – № 2. – pp. 27 – 28.
8. Lach Y. V. Elaboration of a technique for calculation and experimental researches of a non-uniform swirl flow in the diffuser channels behind large circulation turbine stages // Abstract of dissertation for the degree of candidate of technical sciences for specialty 05.04.12 – Turbomachines and turbine plants. – SPb, 1991. – p. 16.
9. Сhernikov V. A. Efficiency enhancement of input channels, stages and output diffusers of stationary gas turbines for combined gas steam machines // Abstract of dissertation for the Doctor of Engineering degree, speciality 05.04.12 – Turbomachines and combined turbo plants. – SPb, 2012. – p. 40.
10. Japikse D. Correlation of annular diffuser performance with geometry, swirl and blockage // NASA/CP – 2002 – 211486. – pp. 107 – 118.
11. Abdalla H. Experimental performance analysis of annular diffusers with and without swirl / H. Abdalla, A. Kabeel, E. EL Shenawy, Z. Omara // Proceeding of Seventh International Congress of Fluid Dynamics and Propulsion, 2001, Cairo, Egypt. – pp. 1 – 11.
12. Kanemoto T. Swirling flow in a straight draft tube with annular and rectangular cross section / T. Kanemoto, T. Kubota, H. Ishibashi // Eleventh Australasian Fluids Mechanics Conference, Hobart, Australia, 1992. – pp. 845 – 848.
13. Cho N. Prediction of turbulent swirling flow in a diffuser with a tailpipe / N. Cho, C. Fletcher // Tenth Australasian Fluid Mechanics Conference, Melbourne, 1989. – pp. 13 – 16.
14. Djebedjian B. Numerical and experimental investigation of the flow in annular diffuser / B. Djebedjian, J. Renaudeaux // Proceeding of ASME Fluids Engineering Division Summer Meeting, 1998, Washington. – pp. 1 – 6.
15. Djebedjian B. Numerical study of turbulent flow through equiangular annular diffusers / B. Djebedjian, M. Giat, J. Renaudeaux, M. Rayan // Proceeding of Fifth International Conference of Fluid Mechanics, 1995, Cairo. – pp. 719 – 729.
16. Hah C. Calculation of various diffuser flows with inlet swirl and inlet distortion effects // AIAA Journal. – 1983. – Vol. 21. – № 8. – pp. 1127 – 1133.
17. Sieker O. Influence of rotating wakes on separation in turbine exhaust diffusers / O. Sieker, J. Seume // Proceeding of Eighth International Symposium of Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows, Lyon, 2007. – pp. 1 – 9.
Сведения об авторах
Ремизов Александр Евгеньевич – доктор технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева».
E-mail: ad@rsatu.ru
Карелин Олег Олегович – кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П. А. Соловьева».
E-mail: karelin2008rgata@mail.ru
Remizov, Aleksandr Evgenievich – Doctor of Engineering, associated professor, Federal State-Financed Educational Institution of Higher Professional Education «P. A. Solovyov Rybinsk State Aviation Technical University».
E-mail: ad@rsatu.ru
Karelin, Oleg Olegovich – Cand. Sc. (Engineering), associated professor, Federal State-Financed Educational Institution of Higher Professional Education «P. A. Solovyov Rybinsk State Aviation Technical University».
E-mail: karelin2008rgata@mail.ru
|
