Заградительное охлаждение поверхностей

Рис. 18.4. Схемы подачи охладителя при заградительном охлаждении поверхности

ЗАГРАДИТЕЛЬНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ [c.444]

В чем заключается механизм тепловой защиты прн заградительном охлаждении поверхностей [c.477]

Сформулируйте основные положения расчета заградительного охлаждения поверхностей. [c.477]

По расходу охладителя на каждый квадратный метр защищаемой поверхности пористое охлаждение более эффективно, чем конвективное (разомкнутая система), пленочное или заградительное охлаждение. Но его применение связано с изготовлением пористых стенок. Кроме того, при эксплуатации такой системы необходимо [c.478]

При заградительном охлаждении стенка защищается от горячего газа слоем холодного воздуха (или какого-либо другого газа), который подводится к поверхности через щель или через пористую вставку в по.верхности теплообмена. Газ-охладитель желательно [c.480]

Этот принцип поглощения тепла может быть реализован в виде пористого, пленочного или заградительного охлаждения. Все они находят широкое применение для защиты как от радиационного, так особенно от конвективного нагрева. При вводе холодного газа или жидкости непосредственно в пристеночный слой набегающего потока толщина этого слоя увеличивается, происходит оттеснение горячего газа от защищаемой поверхности, в результате чего интенсивность теплообмена на поверхности снижается. Преимущества этого принципа защиты перед другими обусловлены, во-первых сохранением внешней формы защищаемо-14 го тела и, во-вторых возможностью поддержания температуры поверх- [c.14]

Еще одной разновидностью тепловой защиты массообменом является заградительное охлаждение. При заградительном охлаждении защищаемая стенка изолируется от горячего потока слоем холодного газа, который подводится к поверхности через щели или отверстия (рис. 1-2,6). В случае подачи охлаждающего газа через щель его желательно вводить по касательной к защищаемой поверхности, чтобы затянуть процесс перемешивания газовых потоков. Протяженность защищенной поверхности пластины при подаче охладителя перпендикулярно в несколько раз меньше, чем в случае тангенциальной подачи Число щелей или перфораций на единицу длины выбирается обычно эмпирическим путем, при этом стремятся, чтобы струйка газа из каждой щели или отверстия экранировала элемент поверхности между соседними точками ввода газа. Принято, что шаг перфораций должен быть порядка пяти толщин пограничного слоя в данной точке, а диаметр отверстия меньше этой толщины. На практике используются обычно отверстия диаметром 1—2 мм. [c.16]

Систему заградительного охлаждения можно использовать в ракетных двигателях на твердом топливе для защиты внутренних поверхностей сопл, когда требуется обеспечить постоянный контур критического сечения сопла. Увеличение критического диаметра сопла на 5% вызыва-16 ет падение давления в камере сгорания на 15—20%, что приводит к спи- [c.16]

Дальнейшее повышение начальной температуры газа может быть обеспечено использованием в первых ступенях лопаточного аппарата так называемого заградительного охлаждения, при котором охладитель образует на наружной поверхности лопаток тонкий, относительно холодный защитный слой. Различают два типа заградительного охлаждения пленочное и пористое (эффузионное). В первом случае охлаждающий воздух проходит в зазоры между дефлекторами и внешней оболочкой, а затем полностью или частично выходит через многочисленные отверстия (рис. 4.35—4.37). На наруж-112 [c.112]

После срабатывания на турбинах генераторный газ вводится в коллектор, расположенный на выходной части сопла рядом с коллектором ввода в охлаждающий тракт керосина. Из коллектора генераторный газ по специальным каналам поступает на поверхность внутренней стенки сопла, создавая заградительное охлаждение этой части сопла. [c.90]

Заградительное охлаждение организуется посредством подачи охладителя на внешнюю поверхность (рис. 18.4). Охладитель в этом случае может подаваться самыми различными способами (через плоскую щель, через систему щелей или систему отверстий, через пористую вставку и т. д.). При подаче газового охладителя 430 [c.430]

На рис. 18.5 приведена схема охлаждения цилиндрической камеры сгорания воздушно-реактивного двигателя. Для тепловой защиты стенки камеры сгорания на наружной ее поверхности организуется конвективное охлаждение, а на внутренней (со стороны горячего потока газа) реализуется заградительное охлаждение посредством подачи холодного воздуха через цилиндрическую щель. Заградительное охлаждение лопаток газовых турбин организуется, как правило, посредством подачи охлаждающего воздуха через систему отверстий (рис. 18.6). [c.431]

Рис. 18,23. Зависимости коэффициента теплоотдачи (а) и эффективности заградительного охлаждения (6) на перфорированной поверхности от параметра вдува

Для расчета заградительного охлаждения внешней поверхности лопатки могут быть использованы зависимости (18.34), (18.35), (18.36). [c.463]

Заградительное и комбинированное охлаждение широко используется для защиты стенок камер сгорания и реактивных сопл воздушно-реактивных двигателей. Эту систему охлаждения можно также использовать в газотурбинных двигателях для защиты лопаток и в ракетных двигателях твердого топлива для защиты внутренних поверхностей реактивного сопла. В последнем случае необходимый для защиты газ получается при горении специального топлива с низкой температурой сгорания, небольшое количество которого размещается перед входом в сопло. [c.484]

Заградительное (пленочное) охлаждение заключается в подаче охлаждающего воздуха из центрального канала на поверхность лопатки через отверстия или щели в ее стенках. В результате на поверхности лопатки создается пленка охлаждающего воздуха. При изготовлении лопатки методом спекания можно получить большое количество мелких пор в ее стенках и повысить эффект охлаждения. Однако при этом снижается прочность лопаток и повышаются требования к чистоте охлаждающего воздуха. [c.245]

Охлаждение пламенной трубы снаружи осуществляется вторичным воздухом, проходящим в пространстве между трубой и корпусом. Кроме того, часть воздуха через мелкие отверстия или кольцевые щели поступает на внутреннюю поверхность пламенной трубы и создает заградительную пленку. [c.260]

В настоящее время используют три способа охлаждения лопаток конвективный, конвективно-заградительный (конвективно-пленочный), при котором в отличие от конвективного часть охлаждающего воздуха выводится на поверхность лопатки через перфорацию и создает защитную пленку, и охлаждение транспирацией (просачиванием). В последнем случае охладитель выводится (просачивается) на поверхность лопатки через специальный слой, представляющий собой набор перфорированных пластин с выступами (так называемая вафельная конструкция). Такой слой может состоять также из набора спекаемых мелкоячеистых сеток. [c.378]

Однако конвективное охлаждение теплонапряженных поверхностей при высоких температурах и больших тепловых потоках является неэффективным способом тепловой защиты. В самом деле согласно соотношению (18.1) даже при достаточно высоких значениях коэффициентов теплоотдачи охладителя 2 —> оо при больших тепловых нагрузках температура наружной поверхности может существенно превышать допустимое значение Тал Т 1 . В этих случаях необходимо вблизи поверхности понизить температуру горячего потока газа и уменьшить тепловые потоки. Для этой цели используют заградительное и пористое охлаждения. [c.430]

Результаты опытного исследования эффективности заградительного охлаждения, выполненного Гартнетом, Эккертом и Биркеб-ком с использованием воздуха в качестве горячего и охлаждающего газов и подвода охлаждающего потока под углом 25° к поверхности теплообмена, можно обобщить формулой [c.483]

Заградительное охлаждение стенки осуществляется соответствующим расположением и подбором расходных характеристйк форсунок на периферии головки, В этом случае в пристеночном слое создается избыток какого-либо компонента (обьино горючего), что приводит к понижению температуры продуктов сгорания возле стенки. Завесное охлаждение реализуется подачей жидкого компонента (обычно горючего) непосредственно на внутреннюю поверхность стенки через отверстия и щели в специальной конструкции - поясе завесы охлаждения. Жидкая пленка и продукты ее разложения, двигаясь по стенке, хорошо ее защищает от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания. [c.105]

Аналогичным образом реализуется подача охладителя при заградительном охлаждении сопел ракетных двигателей. В этом случае в качестве охладителя используется жидкость — горючее, которое через систему отверстий в области критического сечения сопла подается на наружную поверхность стенки, образуя защитную пленку жидкости. Использование в качестве охладителя жидкости повышает эффективность тепловой защиты, так как в этом случае подводимое тепло к охладителю расходуется не только на его подогрев, но и на его испарение. Заградительное охлаждение,, реализуемое посредством выдува жидкости на защищаемую поверхность, иногда называют пленочным охлаждением. [c.431]

Если поверхность не теплоизолированная, то вблизи ее образуется тепловой пограничный слой и температура на его внешней границе T a соответствует температуое на теплоизолированной поверхности Гц,ад. Следовательно, в общем случае для построения модели процесса теплообмена при заградительном охлаждении необходимо опираться на закономерности струйного смешения потоков и развития пограничного слоя в этой зоне. [c.446]

Согласно экспериментальным данным эффективность заградительного охлаждения теплоизолированной перфорированной поверхности для турбу.тентного пограничного слоя с увеличением формпараметра уменьшается, а коэффициент теплоотдачи увеличивается (рис. 18.23) и [c.455]

Турбина двухроторного ТРДД СР6-6 двухступенчатая, высокотемпературная, охлаждаемая. Рабочие лопатки первой ступени литые, установлены в пазах диска попарно (рис, 4.29). Лопатки выполнены с конвективно-пленочным охлаждением в многоканальном варианте с комбинированным движением воздуха (каналы 4 — с радиальным, каналы 5 — с петлевым и <3 — с полупетлевым движением воздуха (см, рис. 4.24, а). Вход воздуха во внутреннюю полость 8 удлиненных хвостовиков осуществляется по четырем каналам 9 одной из лопаток. В каждую лопатку этот воздух входит через три разного размера отверстия 7, обеспечивая тем самым его количественное распределение. Внутренняя поверхность литых каналов имеет грубо шероховатую поверхность, что способствует лучшей теплоотдаче от стенки в охлаждающий воздух. Отверстия малого диаметра для создания заградительного пленочного охлаждения передней 1 и задней 6 кромок выполняются электроэрозионным способом. [c.168]

На рис. 18.28 приведены результаты приближенных оценок максимальной безразмерной температуры поверхности лопатки в зависимости от относительного расхода охлаждающего воздуха (m. — расход охлаждающего воздуха /п, — расход газа через турбину) для конвективного, струйного, пленочного (заградительного) и пористого охлаждений. Из приведенной зависимости следует, что наиболее эффективное охлаждение с меньшими затратами охлаждающего воздуха реализуется при пористом охлаждении. Струйная система охлаж,декия зани.мает промежуточное положение между KOHBeKTHBiiuiivi и заградительным. [c.466]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...