Přejít k obsahu

Vliv interakce proudění z ucpávek na efektivitu práce stupňů parních turbín (TH02020086)

Název projektu:

Vliv interakce proudění z ucpávek na efektivitu práce stupňů parních turbín (TH02020086)

Předmět projektu:

Systematický výzkum za pomoci experimentálního i numerického přístupu interakce proudu vystupujícího z hřídelových i nadbandážových pretlak ucpávek. Pomocí znalostí získaných z výzkumu sestavit tzv. ztrátový model pro návrh turbínových stupňů a navrhnout nejvhodnější geometrie ucpávek z hlediska nejnižší ztráty kinetické energie proudu způsobenou interakcí vystupujícího proudu z ucpávek s hlavním pracovním proudem.

Primárním cílem projektu je získat podklady pro sestavení modelu ztrát interakcí parazitních (ucpávkových) toků s hlavním proudem. Doplňujícím cílem je návrh a ověření geometrických úprav ucpávek, prostoru vyústění ucpávkových proudů do hlavního proudu, modifikací omezujících stěn a dalších úprav, které povedou k redukci ztrát.

Při řešení bude klíčové využití experimentálních zařízení dostupných na jednotlivých řešitelských pracovištích. V současnosti je k dispozici celá řada různých geometrií stupňů testovaných v rámci předchozích spoluprací. Jedná se o stupně s různou relativní délkou a štíhlostí lopatek a stupně s rozličnou úrovní reakce. Toto portfolio geometrií bude s výhodou vhodně využito při testování vlivu ucpávkových úniků a jejich následného míšení s hlavním proudem.

Práce se zaměří na dvě hlavní oblasti a jejich vlivy na rozdílných délkách lopatek (porovnání experimentů VZLÚ a ZČU):

1) hřídelové ucpávky (tj. ucpávky mezi hřídelí rotoru a statorovým kolem resp. lopatkami v případě bubnového uspořádání rotoru) a následné proudění axiální mezerou na patě mezi rozváděcími a oběžnými lopatkami.

2) nadbandážové ucpávky a následné proudění a míšení s hlavním proudem za stupněm. V tomto případě dochází výhradně k jednosměrnému proudění, kdy je uniklé množství přes nadb. ucpávku vyfukováno do prostoru za stupněm.

Hlavními zkušebními metodami budou experimentální testy na zkušebních stavech, kterými disponují pracoviště VZLÚ a ZČU. Pro detailní proměřování ovlivňování proudění výtoku proudu z ucpávek do hlavního proudu pracovního média jsou na pracovišrovnotlaktích k dispozici miniaturní víceotvorové tlakové sondy, sondy rychlé odezvy (FRAP) pro nestacionární měření, případně i drátkové sondy CTA. Všechny tyto metody měření byly odladěny při řešení předchozích projektů.

Hlavní řešitel: 

Výzkumný a zkušební letecký ústav, a.s.

Spoluřešitelé: 

Doosan Škoda Power s.r.o.

Katedra energetických strojů a zařízení ZČU v Plzni

Začátek projektu:

1.1.2017

Harmonogram projektu

Patička