Formation of vertex flow in the rotating channel and influence of operation factors on its intensity

Abstract

Close Company «Institute of Power Machine -Building and Electrotechnics» ЗАО «Институт энергетического машиностроения и электротехники»Abstract. The paper considers the analysis of the secondary flow intensity and pattern in a rotating channel which simulates a cooling channel of the rotating blade of the gas turbine engine. As a basic variant, a circle cross-section channel with the diameter of 6 mm and the length of 80 mm was chosen. The calculations of the air flow structure in the rotating channel in various geometric and operation conditions were carried out, which allowed assessing the influence of air pressure, temperature and air flow on the secondary flow intensity. The calculations were performed by solving the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations (the RANS method) using the SST (Shear Stress Transport) turbulence model. The numerical grids were tetrahedron. The air ideal gas was used as the working medium. Keywords: secondary flow; vertex flow; rotating channel.Аннотация. Выполнен анализ интенсивности и характера вторичных течений во вращающемся канале, мо-делирующем охлаждающий канал рабочей лопатки газотурбинного двигателя. В качестве базового варианта выбран канал круглого сечения диаметром 6 мм и длиной 80 мм. Проведены расчеты структуры течения воз-духа во вращающихся каналах при различных геометрических и режимных параметрах, которые позволили оценить влияние изменения давления, температуры и расхода воздуха на интенсивность вторичных течений. Ключевые слова: вторичные течения; вихревое течение; вращающийся канал.Анотація. Виконано аналіз інтенсивності й характеру вторинних течій у каналі, що обертається, який моделює охолоджуючий канал робочої лопатки газотурбінного двигуна. Як базовий варіант було обрано канал круглого перерізу діаметром 6 мм і довжиною 80 мм. Автор здійснив розрахунки структури течії повітря в каналі, що обертається, за різних режимних параметрів, які дозволили оцінити вплив зміни тиску, температури й витрати повітря на інтенсивність вторинних течій. Ключові слова: вторинні течії; вихрова течія; канал, що обертається. REFERENCES[1] Elfert M., Schroll M., Förster W. PIV-Measurement of secondary flow in a rotating two-pass cooling system with an improved sequencer technique.