Экспериментальное исследование тепловых характеристик охлаждаемых рабочих лопаток газовой турбины SGT‑600

Шевченко И. В.; Рогалев А. Н.; Осипов С. К.; Брызгунов П. А.; Шевченко М. И.

База данных: Каталог библиотеки СФУ

Библиографическое описание: Экспериментальное исследование тепловых характеристик охлаждаемых рабочих лопаток газовой турбины SGT‑600 = Experimental Research of SGT‑600 Gas Turbine Cooled Blades Thermal Characteristics / И. В. Шевченко, А. Н. Рогалев, С. К. Осипов [и др.]. - Текст : непосредственный // Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. - 2025. - Т. 18, № 1. - С. 33-43. - ISSN 1999-494X.

Аннотация: Статья посвящена экспериментальным исследованиям тепловых и гидравлических характеристик охлаждаемых лопаток газотурбинной энергоустановки. Проанализированы основные факторы, определяющие термонапряженное состояние лопаток, а также их теплогидравлическую эффективность. В качестве объектов рассматривались два варианта конструкции охлаждаемых рабочих лопаток первой ступени газовой турбины Siemens SGT600. По результатам гидравлических исследований установлено, что второй вариант лопатки имеет на 15 % большую пропускную способность в сравнении с первым. По результатам тепловых испытаний с использованием метода калориметрирования в жидкометаллическом термостате определены тепловые характеристики систем охлаждения лопаток. Установлено, что за счет наличия наклонных ребер в канале охлаждения входной кромки лопатки второй конфигурации и изменения соотношения радиусов интенсивность теплообмена увеличивается на 50–60 % в сравнении с первой. Сравнение тепловых потоков в сходственных сечениях лопаток показало, что интенсивность отвода тепла в каналах лопатки второй конфигурации на участке выходной кромки выше, чем в каналах первой лопатки в среднем на 25–40 %. С целью обобщения полученных экспериментальных данных были сформированы критериальные зависимости для расчета локальных коэффициентов теплоотдачи в каналах охлаждения лопаток, которые могут быть использованы для расчетов тепловых полей лопаток и определения запасов прочности в условиях эксплуатации
This article is dedicated to the experimental studies of the thermal and hydraulic characteristics of cooled blades in a gas turbine power plant. The review analyzed the main factors determining the thermally stressed state of the blades, as well as their thermal-hydraulic efficiency. Two design variants of cooled working blades of the first stage of the Siemens SGT600 gas turbine were considered as study objects. Hydraulic studies revealed that the second blade variant has 15 % higher throughput compared to the first. Thermal tests using the calorimetry method in a liquid- metal thermostat determined the thermal characteristics of the blade cooling systems. It was found that, due to the presence of inclined fins in the cooling channel of the leading edge of the blade in the second configuration and a change in the radius ratio, the heat exchange intensity increases by 50–60 % compared to the first variant. A comparison of heat flows in similar sections of the blades showed that the heat removal intensity in the channels of the blade’s trailing edge in the second configuration is on average 25–40 % higher than in the first blade’s channels. To generalize the obtained experimental data, criterion dependencies were formed for calculating local heat transfer coefficients in the blade cooling channels, which can be used to calculate the thermal fields of the blades and determine safety margins under operating conditions

Год издания: 2025

Авторы: Шевченко И. В. , Рогалев А. Н. , Осипов С. К. , Брызгунов П. А. , Шевченко М. И.

Источник: Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии

Выпуск: Т. 18, № 1

Номера страниц: 33-43

Количество экземпляров:

Всего свободно 3 из 3 экземпляров.

Информационно-библиографический отдел (ул. Л. Прушинской, 2, к. 3-06): свободно 1 из 1 экземпляров
Читальный зал (пер. Вузовский, 6Д): свободно 1 из 1 экземпляров
Читальный зал Б307 (пр. Свободный, 79, к. Б3-07): свободно 1 из 1 экземпляров

Показать дополнительные сведения

Экспериментальное исследование тепловых характеристик охлаждаемых рабочих лопаток газовой турбины…

Шевченко И. В. и др.
2025 год

Интенсификация теплообмена за счет оптимизации геометрических параметров ребер в каналах…

Чжэн Гуанхуа и др.
2026 год

Теплообмен и гидравлика в каналах лопаток газовых турбин

Полищук В. Г. и др.
2023 год

Обзор возможности применения газовых турбин малой мощности

Чичирова Н. Д. и др.
2023 год

Турбины тепловых и атомных электрических станций

Кудряшов А. Н. и др.
2018 год

Проектный термогазодинамический расчет газовых турбин энергетических машин и установок

Лиманский А. С. и др.
2021 год

Методы испытаний лопаток турбин авиационных газотурбинных двигателей на специальных стендах

Лепешкин А. Р. и др.
2022 год

Современные методы восстановления лопаток паровых турбин

Лебедева А. И. и др.
2018 год

Автоматизация процесса 3D-моделирования рабочей лопатки турбины

Рязанов А. И.
2016 год

Экспериментальные исследования водородно-кислородного воздухонагревателя тепловой мощностью до…

Счастливцев А. И. и др.
2025 год

Обзор проектных схем гибридных систем с твердооксидным топливным элементом и газовой турбиной для…

Филимонова А. А. и др.
2022 год

Профилактика эрозии рабочих лопаток последних ступеней действующих паровых турбин

Филаретов П. М. и др.
2022 год

Восстановительный ремонт рабочих лопаток последних степеней паровых турбин методом лазерной наплавки

Настека Д. В. и др.
2019 год

Моделирование тепловых режимов охлаждающих панелей в канализационных насосных станциях

Прохоров Виталий Иванович и др.
2021 год

Monitoring of Land Surface Temperature in Krasnoyarsk and its Suburban Area Based on Landsat 8…

Matuzko Aleksandra и др.
2018 год

Совершенствование венцов последней ступени газовой турбины для минимизации отрывных зон на…

Грановский А. В. и др.
2023 год

Библиотечно-издательский комплекс СФУ

Экспериментальное исследование тепловых характеристик охлаждаемых рабочих лопаток газовой турбины SGT‑600
статья из журнала

Похожие публикации