Рис. 4. Влияние относительного расхода впрыскиваемой воды и числа М на
удельную мощность ГТУ
где
C
f
— коэффициент тренияпотока о стенки канала;
D
— диаметр
канала;
x
— продольнаяось канала;
m
— отношение проекций на ось
x
векторов скоростей впрыскиваемой жидкости и газопаровой смеси;
G
— массовый расход газопаровой смеси.
Выявлена зависимость эффекта газотермического восстановления
полного давленияот скорости потока и от количества впрыскиваемой
воды (рис. 4): впрыск воды в патрубок за турбиной приводит к увели-
чению на 16. . . 18% удельной мощности ГТУ и повышению КПД на
1,5. . . 2%.
Проведены термогазодинамические расчеты длявыявлениявлия-
нияиспарительного охлаждениярабочего тела на удельные параме-
тры ГТУ на примере двигателяГТД-1250 (предприятие-изготовитель
ОАО “КАДВИ”). Кинематическаясхема ГТД-1250 включает в себя
двухкаскадный газогенератор и силовую турбину. Впрыск воды осу-
ществляется согласно рис. 1. Относительный расход впрыскиваемой
воды при сжатии воздуха составляет 0,06, в систему охлаждения —
0,07, в диффузор за турбиной (перед котлом-утилизатором) — 0,14.
Расчеты показали, что реализацияданной схемы позволяет по срав-
нению со схемой ГТУ простого цикла увеличить на 56% мощность
установки и на 25% — эффективный КПД.
Дляисследованияпроцесса испарительного охлаждениярабоче-
го тела в конфузорно-диффузорных элементах проточной части спро-
ектирована и изготовлена экспериментальнаяустановка, на которой
проведено исследование процесса испарительного охлажденияи эф-
фекта газотермического восстановленияполного давления, выполнена
отработка способа эффективного впрыска испаряющейся жидкости.
Принципиальнаясхема установки показана на рис. 5. Результаты экс-
периментальных исследований и их сравнение с термодинамическими
расчетами влияниячисла М на повышение полного давленияпредста-
влены на рис. 6.
Таким образом, выполненные исследованияпоказали эффектив-
ность контактной ГТУ предложенной схемы (см. рис. 1). Эффектив-
ность испарительного охлажденияв основном определяетсякачеством
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 1 85
