турбины. англ. Взаимодействие частиц с лопастями. Вероятность в газотурбинных двигателях
 Скачать 0.89 Mb.
|
|
Рис. 12 Захвата эффективность сферической и несферической разделительная перегородка клетки в средней части GE-E 3 как функция частиц Рейнольдса число по всему диапазону тестовых матриц граничных условий 5.1 Влияние числа Рейнольдса горла, радиального положения, и форма частиц. Для исследования пригодности обобщенного Стокса число для ТСПГ, абсциссы данные , представленные на рис. 12 являются повторное приведение с использованием уравнения. ( 1), используя горловой зазор в качестве характеристики длина и скорость на входе как характерная скорость. Результаты построены на рис. 13, Диаметр эталонной частицы определяется как Eq. (15). Видно, что для сферических частиц данные указывают свалиться на одну линию тренда, которая не зависит от горло число Рейнольдса и положение по периметру. Эффект радиальное положение лопастного сечения на рис. 13 (круг, крест, звезда) в максимальной разнице около 15% в эффективности захвата при втулка по сравнению с кончиком в том же горле Рейнольдс число и число Рейнольдса частицы, скорее всего, из-за меньшая площадь впуска, а не геометрия лопасти. Это демонстрирует способность числа Стокса «исправлять» разносторонние эффекты и может также расширить его применимость для трехмерных лопаток.  Рис. 13 Захвата эффективность сферических частиц с помощью GE-E 3 NGV как функция обобщенного числа Стокса NGV, для три горловых числа Рейнольдса и три радиальных сечения позиции а Точно так же влияние изменений в рабочем массовом расходе (то есть, число Рейнольдса в горле - см. Таблицу 3 ) также Номер Стокса (круг, плюс, ромб). Например, мы увидеть большую разницу в эффективности захвата в середине пролета геометрия для частицы с числом Рейнольдса 75 через числа Рейнольдса с тремя глотками: 43%, 71% и 93% для Re th = 123,520, 141,426 и 176,480 соответственно. Диаметр частиц в каждом случае использовали 7,6 мкм, 6,6 мкм и 5,3 мкм соответственно. Это Интересно отметить, что эффективность захвата выше для случая с нижним числом Рейнольдса горла, несмотря на скорость горла в этом случае быть самым маленьким. Поскольку число Рейнольдса частицы мы рассчитываем, чтобы быть одинаковыми для каждой частицы в горле, мы приписываем эта разница к большой разнице давления потока в остальной части домен (см. таблицу 3 ). Это приведет к большей плотности потока следовательно, большая сила сопротивления при том же коэффициенте сопротивления и относительном скорость, которая уменьшит время отклика частиц, следовательно, приводя к нескольким взаимодействиям частиц с лопастями. Это подчеркивает важность коэффициент плотности потока при достижении динамического сходства в масштабе буровой установки тестирует и иллюстрирует, как можно использовать обобщенное число Стокса в качестве соответствующего параметра, чтобы «исправить» этот эффект. Обобщенное число Стокса NGV менее полезно для исправления эффект формы частиц. Несмотря на идентичные частицы Рейнольдса количество и условия потока, эффективность захвата при заданном Показано, что число Стокса сильно варьируется - до 50% за Число Стокса около 1, когда сферичность частицы установлена на 0,54. Это объясняется большей площадью поверхности, поэтому единичная масса несферической частицы. Интересно, что тестовые очки для ϕ = 0,75 частицы имеют форму, аналогичную сферической в то время как частицы ϕ = 0.54, по-видимому, имеют связь эффективности захвата с числом Стокса выше Stk NGV = 1. Это можно объяснить нижним переходом Рейнольдса номер последнего случая, как видно на рис. 2 и 5 , который имеет эффект создания большего сопротивления на единицу массы благодаря повышенной коэффициент сопротивления на той же частице числа Рейнольдса. Этот эффект менее заметен в случае ϕ = 0,75, вероятно, в результате частицы Число Рейнольдса вдоль траектории, не превышающей переход Число Рейнольдса этой формы. Это может быть важно, когда масштабирование для динамического сходства - например, эффективного Стокса число частиц кварца будет меньше, чем рассчитанное, если частица считается сферической. Следствием этого будет быть больше, чем ожидаемый средний диаметр частиц пыли с помощью лопасти и снижения общей дозы лопасти. 5.2 Вероятность взаимодействия. Важность коэффициента сопротивления упомянутое взаимодействие частиц и лопастей упоминается в работе Sacco et al. [7 ], в котором авторы обсуждают концепцию «Эффективное» число Стокса для учета не стоксова сопротивления. Тем не Тем не менее, число Стокса определяется и используется без коррекции. В настоящей работе мы принимаем то же определение числа Стокса и применить поправочный коэффициент, чтобы сравнить его с другими определения потенциальных чисел Стокса. Скорее обнадеживает, там похоже, очень похожая корреляция между числом Стокса и эффективность захвата при использовании либо горловой щели или лопасти диаметр передней кромки во времени отклика потока, независимо от массовый расход или радиальное положение. Кривая подгонки показана на рис. 14 через точки, определяемые горловой щелью; точки определены по диаметру ведущей кромки имеют чуть худшее прилегание к кривой. Когда вместо скорости на входе используется скорость горла, кривая соответствует сохраняет свою форму, но смещен вправо и демонстрирует хуже соответствует времени отклика потока, определяемому горловым зазором. Подгонка кривой может использоваться для создания новой функции для прогнозирования η NGV . Поскольку CAPTURE эф фи фективность является термин , заимствованный из предыдущей работы по захват аэрозоля твердыми баллонами, он не применим в настоящем случай, когда вероятность удержания частицы лопастью после воздействия определяется совершенно новый набор переменных, касающихся к его минеральной фазе, предела текучести, модуля Юнга и воздействия энергии, в дополнение к свойствам самой поверхности, таких как температура, шероховатость, материал и тд. Следовательно, мы принимаем Термин вероятность взаимодействия η ПГТ описать вероятность того , частица вступает в контакт с поверхностью лопасти.  |