Badanie strat przepływowych w wieńcach łopatkowych stopni turbinowych z wykorzystaniem CFD. Cz. I Metoda obliczeniowa

Czasochłonna i kosztowna eksperymentalna procedura określenia charakterystyk palisad łopatkowych maszyn wirnikowych potrzebna dla projektowania turbin w modelach ID coraz częściej bywa zastępowana badaniami numerycznymi techniką CFD. W pracy omówiono badania przepływu w wieńcach kierowniczych i wirnikowych stopni turbinowych z krótkimi łopatkami cylindrycznymi w celu określenia ich charakterystyk sprawnościowych. W części I przedstawiono metodę wyznaczania charakterystyk przy użyciu programu 3D do obliczeń stopni turbinowych. Podano przykładowe rezultaty badań ilustrujące rozwój pola prędkości w kluczowych przekrojach, narastanie entropii w kanale przepływowym, rozkład strat i przebieg zmian kąta wylotowego wzdłuż wysokości kanału dla różnych wysokości względnych łopatek.

---

More and more often, the time-exhaustive and cost-ineffective experimental procedure for the determination of characteristics of turbomachinery cascades necessary for ID-based design is replaced by numerical investigations with the aid of CFD. The paper reports on flow investigations in stator and rotor cascades of short-height turbine blading aiming at the determination of their efficiency characteristics. Part I is meant to describe the applied method of calculation using a 3D code. Sample results of investigations are also enclosed to illustrate the development of velocity fields in crucial sections, streamwise increase of the entropy, as well as spanwise distribution of losses and exit angle for a changing span-to-chord aspect ratio.