Investigation of performance improvement of gas turbine engine by optimized design of blade turbine cooling channels

Promocijas darbā autors risina turbīnu lāpstiņu dzesēšanas problēmu gāzturbīnu dzinējos. Turbīnu lāpstiņas ekspluatācijas laikā ir pakļautas ekstremālām temperatūrām un termiskiem spriegumiem, tās ietekmē intensīvs karstums degvielas sadegšanas dēļ dzinēja sadegšanas kamerā, tādēļ ir nepieciešamas efektīvas dzesēšanas metodes, lai novērstu pārkaršanu un uzlabotu termisko noturību. Galvenais šī pētījuma aspekts ir dzesēšanas kanālu dizaina optimizēšana turbīnu lāpstiņās. Kanāli, kuros cirkulē dzesēšanas šķidrums, ir būtiski, lai uzturētu lāpstiņu temperatūru drošās robežās. Pētījumā uzsvērti dizaina apsvērumi, kas ir būtiski efektīvai dzesēšanai – nepieciešamā plūsmas ātruma pielāgošana ar pieņemamiem spiediena kritumiem, kanālu ģeometrijas optimizēšana efektīvai siltuma pārnesei, vienlaikus samazinot profila zudumus. Dzesēšanas kanālu projektēšanas fāzē tiek ņemtas vērā arī turbīnu lāpstiņu materiālu īpašības, tostarp siltumvadītspēja, siltumietilpība un kušanas temperatūra. Darba gaitā veikta plaša CF6 dzinēju, kas uzstādīti B747 lidmašīnās, statistiskā analīze. Pētījumā sniegti detalizēti izplūdes gāzu temperatūras (EGT) robežu un citu dzinēja parametru pārbaudes rezultāti, kā arī ieskats dzinēja darbības pasliktināšanās un veiktspējas zudumā laika gaitā.