Теплообмен в КС ГТД

Одним из важных процессов в КС ГТД является процесс теплопередачи от факела горящего топлива к охлаждающему воздуху, именно этот процесс определяет уровень температур стенок жаровой трубы, следовательно срок ее службы и надежность.

Для данного вида топлива и режима работы температурный уровень стенки в каждом сечении остается неизменным, он определяется тепло и массообменном в объеме зоны горения, при данном законе выгорания топлива по длине и сечению КС.

Точно рассчитать процессы тепло и массообменна внутри горящего газового потока очень сложно. Для определения температурного режима стенок жаровой трубы, ограничив горячий объем зоны горения, тепло и массообмен удобно заменить эквивалентным воздействием факела горящего топлива, имеющего усредненные характеристики: температуру, скорость, состав газа.

Поток тепла к стенке жаровой трубы имеет две составляющие: Лучистую и Конвективную.

.Жаровая труба, воспринимая от факела эту теплоту передает её корпусу излучением и охлаждающему воздуху конвекцией . От корпуса КС теплота частично теряется в окружающую среду, и в основном передается конвекцией охлаждающему воздуху, проходящем в зазоре между корпусом и стенкой жаровой трубы.

Конвективная

Qв- теплота, воспринимается охлаждающим воздухом

Построение и решение уравнений теплового баланса стенки жаровой трубы основано на след. допущениях:

1) Независимость лучистого и конвективного теплообменов.

Это допущение позволяет проводить расчеты лучистой и конвективной составляющих сложного теплообмена независимыми методами. При чем результирующий теплообмен представляет собой сумму этих составляющих.

2) Пренебрегаем обтеканием вдоль обечаек жаровой трубы и градиентом температур по её толщине. Это допущение не вносит серьёзных погрешностей в связи с мелкой толщиной стенок жаровой трубы. ; то уравнение теплового баланса

Величина конвективных потоков тепла от факела горящего топлива составляет величину 40% от

Исп-я данное уравнение теплового баланса можно найти температуру стенки жаровой трубы: для характерных трех сечений КС или найти общий температурный режим. Расчет проводится методом последовательных приближений.

1. Задается температура стенки жаровой трубы в 1 приближении

2. Подсчитывается все составляющие уравнения теплового баланса.

3. Уравнивают левую и правую часть уравнения если они совпадают, то заданная температура является искомой.

Дата добавления: 2014-01-11