Strwythur tyrbin llif echelinol
Mae tyrbin yn beiriant pŵer cylchdro sy'n trosi enthalpi hylif gweithio yn egni mecanyddol. Mae'n un o brif gydrannau peiriannau awyrennau, tyrbinau nwy, a thyrbinau stêm. Mae'r trosiad ynni rhwng tyrbinau a chywasgwyr a llif aer i'r gwrthwyneb yn y drefn. Mae'r cywasgydd yn defnyddio ynni mecanyddol pan fydd yn rhedeg, ac mae'r llif aer yn ennill egni mecanyddol pan fydd yn llifo trwy'r cywasgydd, ac mae'r pwysau a'r enthalpi yn cynyddu. Pan fydd y tyrbin yn rhedeg, mae gwaith siafft yn allbwn o siafft y tyrbin. Defnyddir rhan o'r gwaith siafft i oresgyn y ffrithiant ar y Bearings a gyrru'r ategolion, ac mae'r gweddill yn cael ei amsugno gan y cywasgydd.
Dim ond tyrbinau llif echelinol a drafodir yma. Mae'r tyrbin mewn injan tyrbin nwy fel arfer yn cynnwys sawl cam, ond mae'r stator (cylch ffroenell neu ganllaw) wedi'i leoli o flaen y impeller cylchdroi. Mae sianel llafn cam elfen y tyrbin yn gydgyfeiriol, ac mae'r nwy tymheredd uchel a phwysedd uchel o'r siambr hylosgi yn ehangu ac yn cyflymu ynddo, tra bod y tyrbin yn allbynnu gwaith mecanyddol.
Nodweddion trosglwyddo gwres arwyneb allanol llafn tyrbin
Mae'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol rhwng y nwy ac arwyneb y llafn yn cael ei gyfrifo gan ddefnyddio fformiwla oeri Newton.
Ar gyfer yr arwyneb pwysau a'r wyneb sugno, y cyfernod trosglwyddo gwres darfudol yw'r uchaf ar flaen y llafn. Wrth i'r haen ffin laminaidd dewychu'n raddol, mae'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol yn gostwng yn raddol; ar y pwynt pontio, mae'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol yn cynyddu'n sydyn; ar ôl y newid i'r haen ffin gythryblus, wrth i'r haen waelod gludiog dewychu'n raddol, mae'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol yn gostwng yn raddol. Ar gyfer yr wyneb sugno, bydd y gwahaniad llif a all ddigwydd yn yr adran gefn yn achosi i'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol gynyddu ychydig.
Oeri Sioc
Oeri impingement yw defnyddio un neu fwy o jet aer oer i effeithio ar yr arwyneb poeth, gan ffurfio trosglwyddiad gwres darfudiad cryf yn yr ardal effaith. Nodwedd oeri gwrthdaro yw bod cyfernod trosglwyddo gwres uchel ar wyneb wal yr ardal stagnation lle mae'r llif aer oer yn effeithio, felly gellir defnyddio'r dull oeri hwn i gymhwyso oeri â ffocws i'r wyneb.
Mae oeri impingement arwyneb mewnol ymyl blaenllaw llafn y tyrbin yn oeri gwrthdaro gofod cyfyngedig, ac ni all y jet (llif aer oer) gymysgu'n rhydd â'r aer amgylchynol. Mae'r canlynol yn cyflwyno oeri impingement targed awyren un twll, sef y sail ar gyfer astudio effaith llif impingement a throsglwyddo gwres.
Dangosir llif targed plân effaith fertigol un twll yn y ffigur uchod. Mae targed yr awyren yn ddigon mawr ac nid oes ganddo gylchdro, ac nid oes unrhyw hylif traws-lif arall ar yr wyneb. Pan nad yw'r pellter rhwng y ffroenell a'r wyneb targed yn agos iawn, gellir ystyried rhan o'r allfa jet fel jet rhydd, sef yr adran graidd (Ⅰ) a'r adran sylfaen (Ⅱ) yn y ffigur. Pan fydd y jet yn agosáu at yr wyneb targed, mae llinell ffin allanol y jet yn dechrau newid o linell syth i gromlin, ac mae'r jet yn mynd i mewn i'r parth troi (Ⅲ), a elwir hefyd yn barth marweidd-dra. Yn y parth marweidd-dra, mae'r jet yn cwblhau'r trawsnewidiad o lif sy'n berpendicwlar i'r wyneb targed i lif sy'n gyfochrog â'r wyneb targed. Ar ôl i'r jet gwblhau tro 90 gradd, mae'n mynd i mewn i barth jet wal (IV) yr adran nesaf. Yn y parth jet wal, mae'r hylif yn llifo'n gyfochrog â'r wyneb targed, ac mae ei ffin allanol yn parhau i fod yn llinell syth. Ger y wal mae haen ffin laminaidd hynod denau. Mae'r jet yn cario llawer iawn o aer oer, ac mae'r cyflymder cyrraedd yn uchel iawn. Mae'r cynnwrf yn y parth stagnation hefyd yn fawr iawn, felly mae cyfernod trosglwyddo gwres yr oeri effaith yn uchel iawn.
Oeri darfudiad
Sianel oeri uniongyrchol rheiddiol y tu mewn i'r llafn
Mae'r aer oeri yn llifo'n uniongyrchol trwy geudod mewnol y ceiliog canllaw i'r cyfeiriad rheiddiol, gan amsugno gwres trwy drosglwyddo gwres darfudiad i leihau tymheredd corff y llafn. Fodd bynnag, o dan gyflwr cyfaint aer oeri penodol, mae cyfernod trosglwyddo gwres darfudiad y dull hwn yn isel ac mae'r effaith oeri yn gyfyngedig.
(2) Sianeli oeri lluosog y tu mewn i'r llafn (dyluniad aml-ceudod)
Mae'r dyluniad aml-ceudod nid yn unig yn cynyddu'r cyfernod trosglwyddo gwres darfudol rhwng yr aer oer ac arwyneb mewnol y llafn tyrbin, ond hefyd yn cynyddu cyfanswm yr ardal cyfnewid gwres, yn cynyddu'r llif mewnol a'r amser cyfnewid gwres, ac mae ganddo aer oer uchel. cyfradd defnyddio. Gellir gwella'r effaith oeri trwy ddosbarthu'r llif aer oer yn rhesymol. Wrth gwrs, mae gan y dyluniad aml-ceudod anfanteision hefyd. Oherwydd y pellter cylchrediad aer oeri hir, ardal gylchrediad bach, a throadau lluosog y llif aer, bydd y gwrthiant llif yn cynyddu. Mae'r strwythur cymhleth hwn hefyd yn cynyddu anhawster prosesu prosesau ac yn gwneud y gost yn uwch.
(3) Mae strwythur yr asen yn gwella trosglwyddiad gwres darfudol ac oeri colofnau difetha
Mae pob asen yn strwythur yr asen yn gweithredu fel elfen aflonyddwch llif, gan achosi'r hylif i ddatgysylltu oddi wrth yr haen ffin a ffurfio forticau gyda chryfderau a meintiau gwahanol. Mae'r vortices hyn yn newid strwythur llif yr hylif, ac mae'r broses trosglwyddo gwres yn cael ei wella'n sylweddol trwy'r cynnydd mewn cynnwrf hylif yn yr ardal ger y wal a'r cyfnewid màs cyfnodol rhwng y forticau mawr a'r brif ffrwd.
Oeri colofn Spoiler yw cael rhesi lluosog o asennau silindrog wedi'u trefnu mewn ffordd benodol y tu mewn i'r sianel oeri fewnol. Mae'r asennau silindrog hyn nid yn unig yn cynyddu'r ardal cyfnewid gwres, ond hefyd yn cynyddu cymysgu aer oer mewn gwahanol feysydd oherwydd aflonyddwch y llif, a all gynyddu'r effaith trosglwyddo gwres yn sylweddol.
Oeri Ffilm
Oeri ffilm aer yw chwythu aer oer allan o'r tyllau neu fylchau ar yr wyneb poeth a ffurfio haen o ffilm aer oer ar yr wyneb poeth i rwystro gwresogi'r wal solet gan y nwy poeth. Gan fod y ffilm aer oer yn blocio'r cyswllt rhwng y prif lif aer a'r arwyneb gweithio, mae'n cyflawni pwrpas inswleiddio gwres ac atal cyrydiad, felly mae rhai llenyddiaeth hefyd yn galw'r dull oeri hwn yn oeri rhwystr.
Mae nozzles oeri ffilm fel arfer yn dyllau crwn neu'n rhesi o dyllau crwn, ac weithiau fe'u gwneir yn slotiau dau ddimensiwn. Mewn strwythurau oeri gwirioneddol, fel arfer mae ongl benodol rhwng y ffroenell a'r wyneb sy'n cael ei oeri.
Dangosodd nifer fawr o astudiaethau ar dyllau silindrog yn y 1990au y bydd y gymhareb chwythu (cymhareb llif trwchus y jet i'r brif ffrwd) yn effeithio'n sylweddol ar effaith oeri ffilm adiabatig rhes sengl o dyllau silindrog. Ar ôl i'r jet aer oer fynd i mewn i'r ardal nwy tymheredd uchel prif ffrwd, bydd yn ffurfio pâr o barau fortecs cylchdroi ymlaen a gwrthdroi, a elwir hefyd yn bâr fortecs siâp aren. Pan fo'r aer chwythu yn gymharol uchel, yn ogystal â forticau ymlaen, bydd yr all-lif hefyd yn ffurfio vortices gwrth-gylchdroi. Bydd y fortecs gwrthdro hwn yn dal y nwy tymheredd uchel yn y brif ffrwd ac yn dod ag ef i ymyl llwybr y llafn, a thrwy hynny leihau'r effaith oeri ffilm.
