Исследование методов повышения эффективности диффузорных переходных патрубков парогазовых установок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.12, кандидат наук Осман Мохамед Саед Мохамед Солиман

• Осман Мохамед Саед Мохамед Солиман
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Осман Мохамед Саед Мохамед Солиман

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Механизм отрыва турбулентного пограничного слоя от гладкой стенки при диффузорном течении

1.2 Способы повышения экономичности широкоугольных диффузорных каналов

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МОДЕЛЕЙ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Схема экспериментальной установки

2.2. Описание экспериментальных моделей и методики проведения измерений

2.2.1. Модель плоского прямолинейного диффузора с плоскими стенками

2.2.2 Модель плоского диффузорного канала с поворотом потока на 90о

2.2.3 Измерение пристеночных пульсаций давления

2.2.4 Модель диффузорного переходного патрубка от ГТУ к КУ ПГУ-450Т Калининградской ТЭЦ-2

2.3 Исследование применимости расчетного пакета FLUENT к моделированию дозвуковых отрывных течений в плоских диффузорных каналах

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ С ТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ТУРБУЛЕНТНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ОТРЫВА

3.1. Особенности отрыва турбулентного пограничного слоя в плоском несимметричном диффузорном канале

3.2. Исследование изменения составляющих уравнения движения в турбулентном пограничном слое при переходе к отрывному режиму течения

3.3. Исследование изменения составляющих уравнения энергии в турбулентном пограничном слое при переходе к отрывному режиму течения

3.4. Исследование пульсаций давления на стенке в плоском диффузорном канале при безотрывном и отрывном режимах течения

3.5. Выводы

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ И НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВЫХОДНОГО ПОЛЯ СКОРОСТЕЙ В ДИФФУЗОРНЫХ КАНАЛАХ

4.1. Метод снижения потерь энергии и выравнивания выходного поля скоростей установкой пластины параллельно отклоняющейся стенке плоского диффузорного канала

4.2. Метод снижения потерь энергии и выравнивания выходного поля скоростей в плоском диффузорном канале установкой генератора вихрей во входном сечении

4.3. Исследование влияния установки перфорированных экранов на течение в диффузорных каналах

4.4. Выводы

ГЛАВА 5. ВЫРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ РАСЧЕТНЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗОРНЫХ ТЕЧЕНИЙ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование методов повышения эффективности диффузорных переходных патрубков парогазовых установок»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы: наиболее экономичными энергетическими установками на сегодняшний день являются парогазовые установки (ПГУ) утилизационного типа. В состав ПГУ, помимо собственно газотурбинной (ГТУ) и паротурбинной (ПТУ) установок, входят переходные патрубки от выходного диффузора ГТУ к котлу-утилизатору (КУ), предназначенные для торможения потока газов после ГТУ, выравнивания поля скоростей на входе в КУ, а в случае выполнения КУ по вертикальной схеме - для поворота потока на 90°. Используемые в качестве переходных патрубков в ПГУ диффузор-ные каналы зачастую не являются оптимальными ни по углам раскрытия, ни по степени их расширения. В таких каналах, как правило, возникает отрыв потока и переход к струйному режиму течения. При этом существенно неравномерный поток газов во входном сечении КУ может генерировать в первых по ходу трубных пучках КУ такие динамические нагрузки, которые вполне способны привести к их поломке. Кроме того, из-за неоптимальных условий теплообмена возможны нарушения режима генерации пара в контурах высокого давления (КВД) КУ.

Для аэродинамической отработки таких каналов помимо предварительных расчетных исследований необходимо проведение экспериментов на моделях. Аэродинамическое совершенствование переходных патрубков на основе экспериментальных исследований, проведенных в настоящей работе, позволит обеспечить стабильное и равномерное течение во входном участке КУ, а равномерное поле скоростей на входе в теплообменную часть котла является необходимым условием его эффективной работы.

Для оценки динамических усилий, действующих на трубные пучки во входном сечении КУ необходимо иметь данные о пульсациях давления в выходном сечении переходного патрубка, которые можно получить экспери-

ментально на моделях переходных патрубков с соблюдением правил физического моделирования, что также является предметом настоящей работы.

В соответствии с классической теорией пограничного слоя отрыв потока от гладкой стенки возникает при одновременном наличии положительного градиента в направлении течения и существенном влиянии вязкости. Оба эти фактора реализуются при диффузорном течении в пограничном слое. В связи с практической задачей обеспечения безотрывного течения в переходных патрубках ПГУ необходимо определить главные факторы, определяющие возникновение отрыва турбулентного пограничного слоя. В представленной работе получены новые результаты экспериментальных исследований структурных изменений, происходящих в турбулентном пограничном слое при возникновении отрыва потока и данные о пристеночных пульсациях давления, которые позволят уточнить механизм возникновения отрыва потока.

Все способы управления течением в диффузорах, направленные на уменьшение потерь энергии и снижение выходной неравномерности поля скоростей основаны на уменьшении или полном устранении отрывных явлений. Такие известные методы, как отсос пограничного слоя и вдув (тангенциальный или под каким-то углом) требуют дополнительных источников энергии для их организации. Поэтому среди аэродинамических методов воздействия на течение в диффузорах наибольшой интерес представляют методы, позволяющие без дополнительных затрат энергии существенно повысить их эффективность.

В работе представлены результаты экспериментальных исследований способов снижения потерь энергии и выравнивания выходного поля скоростей в диффузорных каналах при установке внутри канала направляющих и перфорированных пластин, а также коротких пластин-вихрегенераторов на входе в канал. Полученные результаты позволяют рекомендовать исследованные способы для практического применения при модернизациях и ремонтах диффузорных переходных патрубков от ГТУ к КУ в системе ПГУ с це-

лью снижения потерь энергии, выравнивания выходного поля скоростей и снижения динамических нагрузок в первых по ходу трубных пучках КУ, связанных с неравномерностью входного поля скоростей.

При проектировании переходных патрубков используются программные пакеты, позволяющие расчетным путем определить их оптимальную конфигурацию. Однако практическое использование любого расчетного пакета связано с целым рядом проблем. К ним следует отнести выбор расчетной модели турбулентности, построение соответствующей расчетной сетки и выбор адекватных граничных условий.

На основе результатов расчетных исследований течения в моделях диф-фузорных каналов, экспериментально исследованных в настоящей работе и соответствующем сравнении расчетных и экспериментальных результатов даны рекомендации по применению реализуемой модели турбулентности к-е для предварительных расчетных исследований в сложных диффузорных каналах с большими углами раскрытия.

Цель диссертационной работы состоит:

- В получении новых экспериментальных данных о структурных изменениях в турбулентном пограничном слое и характеристик пристеночного пульсационного движения при диффузорном течении при возникновении отрыва потока;

- В отработке новых методов аэродинамического воздействия на течение в диффузорных переходных патрубках ПГУ, обеспечивающих безотрывное течение и равномерное поле скоростей на входе в КУ, а также снижение динамических нагрузок в первых трубных пучках КУ;

- В выработке практических рекомендаций по использованию расчетных моделей турбулентности при проектировании сложных диффузорных каналов с отрывом потока.

Объекты исследования:

- модель плоского прямолинейного диффузорного канала для отработки переходных патрубков горизонтальных КУ;

- модель плоского диффузорного канала с поворотом на 90о для отработки переходных патрубков вертикальных КУ;

- модель переходного патрубка ПГУ 450-Т Калининградской ТЭЦ-2, выполненная в масштабе 1:50;

- модель альтернативного переходного патрубка для ПГУ 450-Т Калининградской ТЭЦ-2.

Для достижения поставленных целей необходимо решить следующие задачи:

- Провести детальный анализ имеющихся работ, связанных с проблемой возникновения отрыва турбулентного пограничного слоя при диффузорном течении и работ, связанных с проблемой обеспечения безотрывного течения в диффузорных каналах;

- Провести сравнительные экспериментальные исследования структурных изменений и пристеночных пульсаций давления в турбулентном пограничном слое при реализации отрывных и безотрывных режимов течения;

- Провести сравнительные экспериментальные исследования различных методов воздействия на течение в моделях переходных патрубков, позволяющих без дополнительных затрат энергии повысить их экономичность, обеспечить равномерное поле скоростей в выходном сечении и снизить динамические нагрузки на элементы конструкции КУ;

- С использованием различных расчетных моделей турбулентности провести расчетные исследования моделей переходных патрубков, предварительно экспериментально исследованных в настоящей работе и на основе сравнения полученных результатов выбрать оптимальную расчетную модель.

Научная новизна заключается в том, что:

- получены новые результаты экспериментальных исследований структурных изменений в турбулентном пограничном слое и пристеночных пульсаций давления при возникновении отрыва потока, которые позволяют уточнить механизм возникновения отрыва потока.

- предложены и исследованы новые способы управления потоком в диф-фузорных каналах, позволяющие существенно уменьшить потери энергии, выровнять поля скоростей и снизить динамические нагрузки на стенки каналов.

Практическая значимость работы состоит в том, что:

- Полученные результаты позволяют рекомендовать исследованные способы для практического применения при модернизациях и ремонтах диффу-зорных переходных патрубков от ГТУ к КУ в системе ПГУ с целью снижения потерь энергии, выравнивания выходного поля скоростей и снижения динамических нагрузок в первых по ходу трубных пучках КУ.

- На основе результатов расчетных исследований течения в моделях диф-фузорных каналов, экспериментально исследованных в работе и соответствующем сравнении расчетных и экспериментальных результатов даны рекомендации по применению реализуемой модели турбулентности к-е для предварительных расчетных исследований в сложных диффузорных каналах с большими углами раскрытия.

На защиту выносятся следующие положения:

- Новые результаты экспериментальных исследований структурных изменений в турбулентном пограничном слое и характеристик пристеночных пульсаций давления при возникновении отрыва потока, которые позволяют уточнить механизм возникновения отрыва потока;

- Новые способы управления потоком в диффузорных каналах, позволяющие существенно уменьшить потери энергии, выровнять поля скоростей и снизить динамические нагрузки на стенки каналов.

Достоверность результатов работы обеспечивается:

- применением обоснованных в литературе методик экспериментальных исследований;

- использованием правил физического моделирования при проведении экспериментальных исследований;

- тщательной тарировкой и калибровкой измерительных средств;

- проведенной оценкой погрешности измерений;

- повторяемостью результатов при проведении контрольных измерений Апробация работы:

Всего по теме диссертации Османа М.С.М.С. опубликовано 3 статьи в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК РФ (две из этих статей были переведены и опубликованы в журналах, входящих в перечень изданий, индексируемых в базе Scopus). Публикации:

1. С. С. Дмитриев, К. Е. Васильев, С. М. С. О. Мохамед, А. А. Гусев, А. В. Барбашин "Экспериментальное исследование возможности снижения сопротивления и неравномерности выходного поля скоростей в плоских диффузорных каналах с большими углами раскрытия" // Теплоэнергетика. - 2017. - № 11. -С. 1-9.

2. С.С. Дмитриев, С.М.С.О. Мохамед, А.В. Барбашин. Повышение аэродинамической эффективности широкоугольных плоских диффузоров // Вестник МЭИ. -2018. - № 6. - С. 19-26.

3. С. С. Дмитриев, С. М. С. О. Мохамед, А. В. Барбашин "Исследование пульсаций давления на стенке в плоском диффузорном канале при безотрывном и отрывном режимах течения" // Теплофизика высоких температур. 2019. том 57. № 1. С. 114-120.

Результаты работы докладывались на:

1. XXIII-XXIV Международных научно-технических конференциях «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» МЭИ, Москва, 2017 - 2018 г.

2. Заседании газодинамического семинара кафедры Паровых и газовых турбин НИУ "МЭИ" 28.02.2019г. Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, содержащего 129 источников. Работа изложена на 209 страницах текста, содержит 125 рисунков и 1 таблицу.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ И ПОСТАНОВКА

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Механизм отрыва турбулентного пограничного слоя от гладкой стенки при диффузорном течении

Как уже указывалось выше, возможность повышения эффективности работы диффузорных переходных патрубков от ГТУ к КУ в системе ПГУ ограничивается возникновением в них отрыва потока из-за больших углов раскрытия. При возникновении отрыва потока в таких каналах происходит значительное увеличение потерь энергии, а поле скоростей на выходе из переходного патрубка и, соответственно, на входе в КУ становится существенно неравномерным. Кроме этого, отрыв потока приводит к появлению дополнительных динамических усилий, действующих на стенки канала и на первые по ходу греющих газов трубные пучки в КУ. Возникновение этих усилий связано с существенной нестационарностью потока в зонах отрыва [2-8]. Таким образом, отрывной режим течения в переходном патрубке снижает не только экономичность, но и надежность работы всей ПГУ.

В соответствии с классической теорией пограничного слоя [2, 3, 8] отрыв потока от гладкой стенки возникает при одновременном наличии положительного градиента в направлении течения и существенного влияния вязкости. Оба эти фактора реализуются при диффузорном течении в пограничном слое. В связи с поставленной в настоящей работе практической задачей организации безотрывного течения в переходных патрубках ПГУ, течение в которых имеет ярко выраженный турбулентный характер, основное внимание следует обратить на рассмотрение турбулентных пограничных слоев с положительным градиентом давления в направлении течения.

Проблема отрыва турбулентного пограничного слоя до сих пор является одной из наиболее важных и до сих пор не до конца разрешенных проблем в

механике жидкости. Многие трудности при рассмотрении отрыва турбулентного пограничного слоя зачастую происходят от механического переноса концепции отрыва ламинарного пограничного слоя на турбулентный отрыв.

Модель, описывающая механизм возникновения отрыва впервые была сформулирована Л. ^андтлем [8]. Согласно этой модели отрыв возникает в диффузорной области течения, когда кинетической энергии потока оказывается недостаточно для продвижения жидкости против возрастающего вниз по потоку давления. Поскольку вблизи стенки кинетическая энергия частиц жидкости мала, а давление в соответствии с принятым в [8] допущением для модели течения в пограничном слое (ёр/ёу = 0) практически не отличается от давления во внешнем потоке, то именно здесь, в соответствии с этой моделью и происходит остановка и отделение слоев жидкости от стенки, а ниже по потоку из-за роста давления развивается возвратное движение жидкости.

у

Рис. 1.1 - Схема возникновения отрыва пограничного слоя от

гладкой стенки [4]

Такая схема определяет плавную деформацию профилей скорости в пограничном слое с непрерывным уменьшением на стенке нормальной произ-

водной от продольной составляющей осредненной скорости и. Соответствующая этой модели картина изменения профилей скорости при возникновении отрыва показана на рис. 1.1.

Однако очевидно, что показанная на рис. 1.1 схема возникновения отрыва может реализоваться только при строго ламинарном или слоистом течении жидкости, когда до и после отрыва слои движутся не перемешиваясь. Поток газа в реальных переходных патрубках ПГУ после тракта ГТУ и выходного диффузора ГТУ имеет существенно турбулентный характер, и такая схема отрыва к нему неприменима в силу известных [2] различий ламинарного и турбулентного пограничного слоя.

Экспериментально возникновение отрыва турбулентного пограничного слоя было подробно исследовано еще в середине прошлого века в работах [912], в которых было показано, что вблизи стенки при приближении к сечению, где выполнялось условие равенства касательного напряжения на стенке = 0 наблюдалось неупорядоченное возникновение и исчезновение областей возвратного течения. Вниз по потоку количество, размеры и время существования этих областей возрастали. При этом измерения продольной составляющей осредненной скорости и и касательного напряжения на стенке проведенные в [12], еще не фиксировали полного отделения основного потока от стенки в этой области течения. Такой характер течения получил название перемежающегося или неустановившегося отрыва, а установившийся или полностью развитый отрыв, определяемый условием = 0, располагался заметно ниже по течению [12].

Указанное обстоятельство приводит к необходимости рассмотрения не сечения, как в классической схеме на рис.1.1, а области турбулентного отрыва, в которой происходит переход течения в пограничном слое от перемежающегося отрыва к полностью развитому отрыву, который определяется полным отделением основного потока от стенки. Возможность применения модели пограничного слоя в этой области была экспериментально показана в

[13] на основе экспериментального определения составляющих уравнения движения пограничного слоя в области неустановившегося отрыва.

В [4, 5] приведен качественный анализ силовых факторов, действующих на жидкую частицу в пределах пограничного слоя. Анализ был проведен на основе уравнений Прандтля для плоского осредненного течения в виде

Р(и

дЦ дх

V— ) =

ду

Яр Яу

Яр дт

Ях ду

= 0

(1.1) (1.2)

В (1.1) Ц и V - проекции осредненной скорости на оси х и у соответственно, т - суммарное касательное напряжение, равное сумме турбулентных касательных напряжений Рейнольдса тт = - р<иг>, связанных с переносом количества движения поперек пограничного слоя и и ламинарных (вязких) напряжений, определяемых законом трения Ньютона тл = р-(ЭЦ/Эу), и и V -пульсационные составляющие скорости на оси . и у. При турбулентном течении вязкие напряжения тл необходимо учитывать только в непосредственной близости от стенки. Выше везде по высоте пограничного слоя справедливо условие т ~ тт.

Согласно уравнению (1.2) из уравнения (1.1) следует, что на непосредственно на стенке обтекаемой поверхности

Яр Ят

Ях Яу

(1.3)

у=0

Из уравнения (1.3) следует, что на стенке знак продольного градиента давления dp/dx всегда совпадает со знаком поперечного градиента напряжения сдвига dт/dу.

При умножении уравнения (1.1) на массу элемента жидкости ёш = р-ёу, где ёу = бх&уёл в [4, 5] получено уравнение баланса всех сил, действующих на элементарную жидкую частицу, движущуюся в пограничном слое

рйхйуйг (и+ V= — — йхйуйг + ^йхйуйг

V. дх ду у

(1.4)

Здесь внешнее силовое воздействие, обсловленное продольным градиентом давления, ^р dxdydz уравновешивается силам трения Рт =

^йхйуйг и инерционными силами Ри = рйхйуйг (и^ +у^), иначе уравнение (1.4) можно переписать в виде

Р^р Fт - Fи

(1.5)

Рис. 1.2 - Распределение силовых факторов, действующих на жидкую частицу в пограничном слое при диффузорном течении [5]

Сила Fp согласно уравнению (1.2) не меняется в поперечном сечении пограничного слоя. Значения Fт и Fи в соответствии с уравнением (1.5) для безотрывного течения в пограничном слое должны изменяться так, чтобы их

разность оставалась постоянной и равной силе Fp в любом поперечном сечении. Иначе говоря, распределение всех перечисленных силовых факторов по высоте пограничного слоя для безотрывного течения всегда должно выглядеть так, как это показано на рис. 1.2.

В [14] представлены результаты экспериментальных и расчетных исследований турбулентного пограничного слоя в предотрывной области и проведен анализ перечисленных выше силовых факторов, действующих на жидкую частицу в пограничном слое в области перемежающегося отрыва. В отличие от [4, 5] за основу было принято уравнение движения в форме Ван-Ле

[15]

TTdU jrdU 1 dp д , dU. д , 2 2 ч i 6) U— + V— =---- +—(<-uv >+v—)--(< u >-< v >) 16)

дх ду p dx ду ду dx

Здесь Ц, и и V, V - проекции осредненной и пульсационной составляющих скорости на оси х и у соответственно, р - плотность, р - давление, и - коэффициент кинематической вязкости.

Фактически уравнение (1.6) совпадает с уравнением Прандтля (1.1), использованного при анализе в [4, 5] за исключением последнего члена в правой части, которым обычно пренебрегают в области устойчивого безотрывного течения в пограничном слое. Однако этот член не может считаться пренебрежимо малым в области неустановившегося отрыва, где пульсационное движение приобретает важное значение. В связи с этим уравнение (1.6) можно по аналогии с уравнением (1.5) переписать в виде

Fp = ^ - ^ - ^ (1.7)

Здесь FH - сила, определяемая нормальными напряжениями Рейнольдса. На рис. 1.3 показано, как изменяются продольный и поперечные градиенты средней скорости в пограничном слое. Здесь Y = у/5, где у - расстояние

от стенки, а 5 - физическая толщина пограничного слоя в исследуемом сечении, х - абсолютная координата от входа в канал до исследуемого сечения, Ь -длина стенки, у которой производились измерения в пограничном слое, Х = х/Ь - относительная координата. Значение Х = 0,294 соответствовало в [14] переходу в область установившегося отрыва.

Как видно из рис. 1.3, наибольшему торможению подвергаются слои не непосредственно у стенки, как это следует из классической модели отрыва (см. рис. 1.1), а слои, внутри пограничного слоя при У = 0,2 - 0,5.

У

-1 0 1

сИЛсЬс х Ю-3, 1/с сШ1 ¿у х Ю-4, 1/с

Рис. 1.3 - Изменение продольного и поперечного градиента средней скорости в пограничном слое (2 - Х = 0,06; 3 - Х = 0,154; 4 - Х = 0,2; 5 - Х =

0,294) [14]

Поперечные градиенты средней скорости на рис. 1.3 изменяются весьма сложным образом. В начале канала (сечение 2) максимальное значение ди/ду достигается непосредственно у стенки, как и при безградиентном течении.

/

р

-2.50 -1.25 0 1.25 2.50

Л, х КГ4, м/с2

а)

-2.50 -1.25 0 1.25 2.50

А{ х 10~4, м/с2

Рис. 1.4 - Изменение составляющих уравнения движения (1.7) [14] а) - сечение при Х = 0,06; б) сечение при Х = 0,294

При движении вниз по потоку в распределении ди/ду фиксируются два максимума. Один - непосредственно у стенки, а второй - в области слоя при У = 0,3 - 0,5. При этом местоположение промежуточного минимума в распределении ди/ду с ростом расстояния от входа в канал смещается к стенке.

На рис. 1.4 показано изменение А\ - составляющих уравнения движения (1.7) для устойчивого безотрывного пограничного слоя в начальном сечении (а) и для сечения пограничного слоя в области перемежающегося отрыва (б).

Как видно из рис. 1.4а, значения и ^ в области слоя при 0,35 < У < 1,0 практически равны по абсолютной величине, и сохранение силового баланса в этой внешней части слоя полностью определяется равенством сил инерции ^ и давления В области слоя при 0,3 < У < 0,35 значения и ^ становятся пренебрежимо малыми по сравнению со значениями сил инерции ^ и давления Фактически, в этой узкой внутренней части слоя выполняется уравнение Эйлера.

При приближении к стенке значения сил ^ и ^ стремятся к нулю, и непосредственно у стенки при 0 < У < 0,05 сохранение силового баланса

определяется только равенством сил давления Fp и трения Fт, что соответствует уравнению (1.3) из [4, 5].

Для области неустановившегося отрыва характер изменения силовых факторов по высоте пограничного слоя более сложный, и при 0,3 < У < 1,0 все члены уравнения (1.7) оказываются значимыми для сохранения силового баланса. Однако в области слоя при У ~ 0,3 значения Fт и Fн стремятся к нулю, и в этой узкой области слоя справедливо уравнение Эйлера. Таким образом при диффузорном течении внутри пограничного слоя существует особая зона, где только сила инерции Fи уравновешивает тормозящую силу давления Fp, и эта зона находится как раз в области наибольшего торможения в пограничном слое (см. рис. 1.3).

В [16, 17] была предложена локальная теория отрыва турбулентного пограничного слоя, в соответствии с которой отрыв потока происходит под действием местного увеличения положительного градиента давления, связанного с взаимодействием пограничного слоя и внешнего невязкого потока. На основе экспериментальных данных [18] в [16, 17] на основе представлений локальной теории отрыва были установлены связи между приращением давления Ар, приращением толщины вытеснения Д51 и длиной области формирования турбулентного отрыва l в виде

к = )52 .4 = СОП8< = 700 (18)

1 р42 и

к = . )-1 = сопэг = 1 (19)

к -—Р- = сопзг = 0,009 (110)

Р I ри2

В формулах (1.8 - 1.10) Др/р42 = (1/2)((4/4а)2 - 1), где 4 - скорость на внешней границе пограничного слоя в начальном сечении неустановившегося отрыва; иа - скорость на внешней границе пограничного слоя в начальном

сечении полностью установившегося отрыва; ^ - толщина вытеснения в начальном сечении неустановившегося отрыва; и - кинематическая вязкость.

В [19] на основе проведенных экспериментальных исследований в плоском диффузорном канале с одной отклоняющейся стенкой был проведен анализ возникновения турбулентного отрыва с использованием представлений локальной теории отрыва, изложенных в [16, 17].

На рис. 1.5 представлены зависимости изменения градиента давления в исследованном канале для безотрывных и отрывных режимов течения. Здесь кривые 1, 2, 3 и 4 относятся к углам отклонения стенки 3,6о; 12,2 о; 17,2 о и 20,4 о соответственно. Ранее в [20] при испытании использованного в [19] плоского диффузорного канала было установлено, что на всей длине отклоняющейся стенке канала при углах, меньших 12 о, реализуется устойчивое безотрывное течение в пограничном слое. Как видно из рис. 1.5, в этих случаях значения величины dp/dx монотонно и без особенностей убывают вплоть до выходного сечения Х = 1. Здесь Х = х/Ц, где L - длина отклоняющейся стенки, а х - координата, отсчитываемая от входного до исследованного сечения в пограничном слое.

В [20] с использованием методики [21] также были установлены границы начала неустановившегося отрыва и полностью развитого отрыва для углов, больших 12 о. Как видно из рис. 1.5, для этих углов раскрытия после достаточно резкого уменьшения в начальном участке канала имеет место увеличение значений величины dp/dx, и при Х > 0,2 изменение dp/dx носит волнообразный характер, что, в соответствии с [18] характерно для неустановившегося отрыва.

(с1РШ) х 10"5, Па/м

0.25

]

4

о

0.5

X

Рис. 1.5 - Изменениея градиента давления в исследованном канале для безотрывных (1 и 2) и отрывных (3 и 4) режимов течения

Таким образом, в [19] было показано, что отрыв турбулентного пограничного слоя подобен локальному отрыву в том смысле, что также связан с местным увеличением градиента давления. Определение констант по формулам (1.8 - 1.10) в [19] дало для к и кр результаты, очень близкие к указанным в [15, 16], а именно к = 674 и кр = 0,0087. Однако для ко было получено значение 3,09, что в 3 раза превышает значение, указанное в [16, 17]. В этой связи следует отметить, что формулы (1.8 - 1.10) отражают лишь конечные масштабы явления отрыва, что, естественно не позволяет на основе локальной теории отрыва судить о физике явления.

В [19] было также исследовано влияние увеличения толщины пограничного слоя, всегда фиксирующееся перед отрывом на величину градиента давления, изначально определяемую геометрией канала. Это влияние оказалось неоднозначным. Было показано, что чем больше значение толщины вытеснения 51 в данном сечении, тем больше значение ф/ёх Однако одновременно рост величины ё51/ёх в том же сечении приводит, наоборот, к снижению величины ф/ёх

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Осман Мохамед Саед Мохамед Солиман, 2019 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

[1] Трухний А.Д. Парогазовые установки электростанций. Учебное пособие для вузов по направлениям "Энергетическое машиностроение", "Теплоэнергетика и теплотехника". - М.: Изд. дом МЭИ, 2013. - 648 с. (ISBN: 978-5-38300721-1).

[2] Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974. 711 с.

[3] Лойцяниский Л.Г. Механика жидкости и газ. М.; Наука, 1974. 736 с.

[4] Зарянкин А. Е. Механика несжимаемых и сжимаемых жидкостей. М.: Изд. дом МЭИ, 2014. 590 с.

[5] Зарянкин А. Е. Основы физического моделирования элементы теории размерностей и примеры ее практического испльзования в задачах гидрогазодинамики. М.: Изд. дом МЭИ, 2017. 121 с.

[6] Краснов Н. Ф., Кошевой В. Н. и В. Т. Калугин Аэродинамика отрывных течений. Учеб. пособие для втузов. М.: Высш. шк., 1988. 351 с.

[7] Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Турбулентные отрывные течения. Наука. 1979. 367 с.

[8] Прандль Л. Гидроаэромеханика. М.: Изд-во иностр. литры, 1949. 519 с.

[9] Kline S.J. Some new conceptions of the mechanism of stall in turbulent boundary layers // J.Aero.Sci. 1957. vol.24. p.470 - 471.

[10] Kline S.J., Runstadler P.W. Some preliminary Visual Studies of Turbulent Boundary Layer // J.Appl.Mech. 1959. vol.26. p.166 - 170.

[11] Kline S.J. Some new conceptions of the mechanism of stall in turbulent boundary layers // J. Aero. Sci. 1957. № 24. p. 470-471.

[12] Kline S.J., Bardina J.G., Strawn R.C. Correlation of the detachment of two-dimensional turbulent boundary layer // AIAA Journ. 1983. vol.21. № 1. p.68 - 73.

[13] V. A. Sandborn and C. Y. Liu "On turbulent boundary layer separation" J. Fluid Mech.1968, vol. 32, p. 293-304.

[14] Дмитриев С.С. Исследование структурных изменений в турбулентном пограничном слое в предотрывной области // Изв. РАН - ТВТ. 1997. Т.35. № 2. С.263 - 270.

[15] Van Le N. The von Karman integral method as applied to a turbulent boundary layer // J.Aero.Sci. 1952. № 19. P.647 - 648.

[16] Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Турбулентные отрывные течения. М.: Наука. 1979. 367 с.

[17] Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Отрывные и кавитационные течения. М.: Наука. 1990. 382 с.

[18] Roger L. Simpson, J.H. Strickland, P.W. Barr. Features of a separating turbulent boundary layer in the vicinity of separation // J. Fluid Mech.1977. vol.79. part 3. P.553 - 594.

[19] Дмитриев С.С. Исследование характеристик турбулентного пограничного слоя при возникновении отрыва в диффузорном канале // Изв. РАН - ТВТ. 1994. Т.32. № 3. С.388 - 393.

[20] Дмитриев С.С. О механизме отрыва турбулентного пограничного слоя от гладкой стенки // Изв.АН СССР. МЖГ. 1990. № 6. С.69 - 77.

[21] Сандборн, Клайн. Модели потока при отрыве пограничного слоя // Тр. амер. о-ва инж.-мех. Техническая механика. 1961. № 3. С.3 - 17.

[22] Романенко П.Н. Тепломассообмен и трение при градиентном течении жидкостей. М.: Энергия. 1971. 567 с.

[23] Кутателадзе С.С. Пристенная турбулентность. Новосибиpск.: Наука. 1973. 227 с.

[24] Clauser F.H. Turbulent boundary layers in adverse pressure gradient//J. Aeronaut. Sci. 1954. v.21. №2. P.91-108.

[25] Дмитриев С.С. Анализ изменений в пограничном слое при диффузорном течении с точки зрения максимальной устойчивости осредненных турбулентных течений // Изв.СО РАН. ПМТФ. 1995.№1. С.52 - 64.

[26] Ротта И.К. Туpбулентный пограничный слой в несжимаемой жидкости. Л.: Судостpоение. 1967. 231 с.

[27] Shubauer G.B., Klebanoff P.S. Investigation of separation of the turbulent boundary layer. NACA Report 1030. 1951.

[28] Леонтьев А.И., Шишов Е.В., Белов В.М., Афанасьев В.Н. Средние и пульса-ционные характеристики теплового турбулентного пограничного слоя и теплообмен в диффузорной области // Теплообмен в пристенных турбулентных течениях. Минск. 1976. Ч.1. С.77 - 86.

[29] Шишов Е.В., Роганов П.С., Белов В.М., Афанасьев В.Н. Экспериментальное исследование составляющих баланса энергии турбулентности в сечении заторможенного турбулентного пограничного слоя // Авиационная техника. (Изв.высш. учеб. заведений) 1978. N 3. С.108 - 112.

[30] Леонтьев А.И., Шишов Е.В. Закономерности пристенной турбулентности в градиентной области течения и при сложных тепловых граничных условиях // Пристенные турбулентные течения. Сб. науч. трудов под ред. С.С. Кутате-ладзе. АН СССР. Институт теплофизики. Новосибирск. 1984. С.105 -111.

[31] Роганов П.С., Заболоцкий В.П., Шишов Е.В. Исследование процессов турбулентного переноса в пристенных потоках на основе анализа транспортных уравнений турбулентности // Пристенные турбулентные течения. Сб. науч. трудов под ред. С.С. Кутателадзе. АН СССР. Институт теплофизики. Новосибирск. 1984. С.121 -126.

[32] Хабахпашева Е.М., Ефименко Г.И., Руди Ю.А. Развитие сдвигового слоя ^и безотpывном течении в диффузоpе // Туpбулентные стpуйные течения: Тез. докл. 4-го Всесоюз.науч. совещ. по теоpетическим и пpикладным аспектам туpбулентных течений. Ч.2. Таллин. 1982. С.159 - 163.

[33] Simpson, R. L., 1981, "A Review of Some Phenomena in Turbulent Flow Separation," ASME Journal Fluids Eng., vol. 103no. 4, pp. 520-533.

[34] R. L. Simpson," Aspects of turbulent boundary-layer separation" Prog. Aerospace Sci. 1996, Vol. 32, pp. 457-521.

[35] Sandborn V.A., Slogar R.J. Study of the Momentum Distribution of Turbulent Boundary Layers in Adverse Pressure Gradients // NACA TN. 1955. № 3264.

[36] A. H. M. Kwong and A. P. Dowling,"Active Boundary Layer Control in Diffus-ers", AIAA Shear Flow Conference, July 6-9, 1993 / Orlando, FL.

[37] K.R. McManus, H.H. Legner, and S.J. Davis,"Pulsed Vortex Generator Jets for Active Control of Flow Separation",25th AIAA Fluid Dynamics Conference, June 20-23, 1994 / Colorado Springs, CO.

[38] M. B. Senseney, T.A. Buter and R.D.W. Bowersox, "Flow structure and performance characterization of an offset diffuser with and without vortex generator jets", 31 st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Ju-ly10-13, 1995, San Diego, CA.

[39] M. B. Senseney, T.A. Buter and R.D.W. Bowersox, "Performance characterization of a highly offset diffuser with vortex generator jets" Journal of propulsion and power, Vol. 12, March-April 1996.

[40] M. Higashiura, M. Motosuke and S. Honami, "Interaction of Synthetic Jet with Diffuser Separation Flow in Low Reynolds Number", 4th Flow Control Confer-ence<br>, 23 - 26 June 2008, Seattle, Washington.

[41] M. Higashiura, M. Motosuke, K. INOSE and S. Honami, "The effects of the synthetic jet on the mixing promotion in low reynolds number" 5th Joint ASME/JSME Fluids Engineering Conference July 30-August 2, 2007 San Diego, California USA.

[42] M. Amitay, D. Pitt, and A. Glezer, "Separation Control in Duct Flows", Journal of aircraft, Vol. 39, No. 4, July-August 2002, 616-620.

[43] A. Brunn and W. Nitsche, "Separation control in an axisymmetric diffuser flow by periodic excitation", Engineering Turbulence Modelling and Experiments -, vol. 5, (2002), 587-596.

[44] A.M Pradeep and R.K. Sullerey, "Secondary flows and separation in s-duct diffusers - their detection and control" 4th ASME_JSME Joint Fluids Engineering Conference Honolulu, Hawaii, USA, July 6-11, 2003.

[45] A.M Pradeep and R.K. Sullerey, "Secondary Flow Control in a Circular S-Duct Diffuser Using Vortex Generator Jets", 2nd AIAA Flow Control Conference, 28 June - 1 July 2004, Portland, Oregon.

[46] A.M Pradeep and R.K. Sullerey, " Active Flow Control in Circular and Transitioning S-duct Diffusers " Journal of fluids engineering., Vol. 128, NOVEMBER 2006, pp. 1192- 1203.

[47] M. Debiasi, M. R. Herberg, Z. Y., S. S. Dhanabalan, and H. M. T, "Control of Flow Separation in S-ducts via Flow Injection and Suction", 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit 7 - 10 January 2008, Reno, Nevada.

[48] J. Dandois, E. Garnier, and P. Sagaut " DNS/LES of active separation control by synthetic jets" 3rd AIAA Flow Control Conference, 5 - 8 June 2006, San Francisco, California

[49] Любимов Д. А., Федоренко А. Э. " Исследование RANS/ILES методом высокого разрешения эффективности применения синтетических струй для управления отрывным течением в открытой каверне при дозвуковых скоростях в нешнего потока" НаукаиОбразование. МГТУим. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 03. С. 49-67.

[50] D.A. Lyubimov, I.V. Potekhina, "Investigation of synthetic jets efficiency on separation flow in diffusers of different geometry with RANS/ILES-method", 29th congress of international council of aeronautical science, St. Petersburg, Russia September 7-12, 2014.

[51] R. K. Sullerey, V. S. Mangat, A. Padhi, "Flow Control in Serpentine Inlet Using Vortex Generator Jets" 3rd AIAA Flow Control Conference, 5 - 8 June 2006, San Francisco, California.

[52] R. K. Sullerey, V. S. Mangat, A. Padhi, "Flow Control in Serpentine Inlet Using Vortex Generator Jets" 2008 ASME Fluids Engineering Conference August 10-14, 2008 Jacksonville, Florida USA

[53] R. Florea, L. Bertuccioli, and T. G. Tillman " Flow-Control-Enabled Aggressive Turbine Transition Ducts and Engine System Analysis " 3rd AIAA Flow Control Conference 5 - 8 June 2006, San Francisco, California.

[54] R. Florea, L. Bertuccioli, and T. G. Tillman " Flow-Control-Enabled Aggressive Turbine Transition Ducts and Engine System Analysis " Journal of propulsion and power, Vol. 23, No. 4, July-August 2007, pp. 797- 803.

[55] L. Jenkins, S. Althoff Gorton, and S. Anders,"Flow Control Device Evaluation for an Internal Flow with an Adverse Pressure Gradient", 40th AIAA Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 14-17 January 2002/Reno, NV.

[56] Зарянкин А.Е., Грибин В.Г., Дмитриев С.С. Сравнительная эффективность диффузорных каналов при различных методах аэродинамического воздействия на поток // Изв. высш. учеб. заведений. Энергетика. 1991. №4. С. 6773.

[57] Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков. М.: Энергия. 1970. 384 с.

[58] Мигай В.К., Гудков Э.И. Проектирование и расчет выходных диффузоров турбомашин. Л.: Машиностpоение. 1981. 272 с.

[59] Краснов Н.Ф., Кошевой В.Н. Управление и стабилизация в аэродинамике. М.: Высшая школа. 1978. 384 с.

[60] Мигай В.К. О влиянии начальной турбулентности на эффективность диффу-зорных течений // Известия вузов. Энергетика. 1966. № 2. С.115-116.

[61] P. Mart. nez-Filgueira , U. Fernandez-Gamiz , E. Zulueta , I. Errasti, B. Fernan-dez-Gauna, "Parametric study of low-profile vortex generators" international j our-nal o f h y drogen e nergy, 13 July 2017, Volume 42, Issue 28, pp. 17700-17712.

[62] A. Urkiola , U. Fernandez-Gamiz, I. Errasti , E. Zulueta, "Computational characterization of the vortex generated by a vortex generator on a flat plate for different vane angles" Aerospace Science and Technology, June 2017, Volume 65, pp. 1825.

[63] C. Edward, L. Davide, S. Francesca, S. Ennio, U. Marina and Z. Pietro "Boundary layer separation control on a flat plate with adverse pressure gradients using vortex generators", ASME Turbo Expo 2006: Power for Land, Sea and Air, May 8-11, 2006, Barcelona, Spain.

[64] B. Gardarin, L. Jacquin, and P. Geffroy, "Flow Separation Control with Vortex Generators", 4th Flow Control Conference, Fluid Dynamics and Co-located Conferences, 23 - 26 June 2008, Seattle, Washington.

[65] S. Tandon, S. Shindey, K. Makiz and E. Johnsenx," Flow Control Using Passive Vortex Generators" 47th AIAA Fluid Dynamics Conference, 5-9 June 2017, Denver, Colorado.

[66] K. A. Ahmad, J. K. Watterson, J. S. Cole and I. Briggs, "Sub-Boundary Layer Vortex Generator Control of a Separated Diffuser Flow", 35th AIAA Fluid Dynamics Conference and Exhibit 6 - 9 June 2005, Toronto, Ontario Canada.

[67] A. D. Vakili, J. M. Wu, P Liver. and M. K. Bhat, "Flow Control in a Diffusing S-Duct", AIAA Shear Flow Control Conference, March 12-1 4, 1985/Boulder, Colorado.

[68] B. A. Reichert and B. J. Wendt, "An Experimental investigation of s-duct flow control using arrays of low-profile vortex generators", 31st aerospace sciences meeting and exhibit sponsored by the AIAA Reno, Nevada, January 11-14, 1993.

[69] B. A. Reichert and B. J. Wendt, "Improving Diffusing S-Duct Performance by Secondary Flow Control", 32nd Aerospace Sciences Meeting & Exhibit January 10-13, 1994 / Reno, NV.

[70] R. K. Sullerey, S. Mishra, and A. M. Pradeep, "Application of Boundary Layer Fences and Vortex Generators in Improving Performance of S-Duct Diffusers", ASME, Vol. 124, March (2002), 136-142.

[71] A. R. Paul, P. Ranjan, V. K. Patel and A. Jain, "Comparative studies on flow control in rectangular S-duct diffuser using submerged-vortex generators", Aerospace Science and Technology vol.28 (2013), 332-343.

[72] D. M. RAO and T. KARIYA. "Boundary-layer submerged vortex generators for separation control - An exploratory study", 1st National Fluid Dynamics Conference, Fluid Dynamics and Co-located Conferences, (1988).

[73] J. C. Lin, F. G. Howard, and G. V. Selby,"Turbulent Flow Separation Control Through Passive Techniques", AlAA 2nd Shear Flow Conference March 13-16, 1989 Tempe, AZ.

[74] J. C. Lin, F. G. Howard, D.M. Bushnell and G. V. Selby," Small Submerged Vortex Generators for Turbulent Flow Separation Control" J. Spacecraft, VOL. 27, NO. 5, SEPT.-OCT. 1990.

[75] J. C. Lin, F. G. Howard, D.M. Bushnell and G. V. Selby," Investigation of Several Passive and Active Methods for Turbulent Flow Separation Control" AIAA 21th Fluid Dynamics, Plasma Dynamics and Lasers Conference June 18-20, 1990 / Seattle, WA.

[76] J. C. Lin, F. G. Howard, and G. V. Selby," Exploratory Study of Vortex-Generating Devices for Turbulent Flow Separation Control", 29th Aerospace Sciences Meeting January 7-1 0, 1991I Reno, Nevada.

[77] Lin J. C. Control of turbulent boundary-layer separation using micro-vortex generators. AIAA Paper 99-3404, 30th AIAA Fluid Dynamics Conference, Norfolk, VA, June 28-July 1, 1999.

[78] A.J. Anabtawi, R.F. Blackwelder, P.B.S. Lissaman, R.H. Liebeck, "An experimental investigation of boundary layer ingestion in a diffusing S-duct with and without passive flow control", AIAA Paper 99-0739, 37th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Reno, NV, January 11-14, 1999.

[79] A.J. Anabtawi, R.F. Blackwelder, P.B.S. Lissaman, R.H. Liebeck, "An Experimental Study of Vortex Generators in Boundary Layer Ingesting Diffusers with a Centerline Offset", 35th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit 20-24 June 1999, Los Angeles, California.

[80] G. Tanguy, D. G. MacManus, P. Zachos, D. Gil-Prieto, E. Garnier," Passive flow control study in a convoluted intake using Stereo Particle Image Velocimetry" 34th AIAA Applied Aerodynamics Conference, 13-17 June 2016, Washington, D.C.

[81] Geoffrey Tanguy, David G. MacManus, Pavlos Zachos, Daniel Gil-Prieto, and Eric Garnier. "Passive Flow Control Study in an S-Duct Using Stereo Particle Image Velocimetry", AIAA Journal, Vol. 55, No. 6 (2017), pp. 1862-1877.

[82] J. Yi and C. Kim, "Adjoint-Based Design Optimization of Vortex Generator in an S-Shaped Subsonic Inlet " AIAA Journal Vol. 50, No. 11, November 2012.

[83] C. Santner, E. Göttlich, A. Marn, J. Hubinka, B. Paradiso, "The Application of Low-Profile Vortex Generators in an Intermediate Turbine Diffuser", Journal of Turbomachinery, january 2012, Vol. 134,1-9.

[84] Emil G " ottlichn, "Research on the aerodynamics of intermediate turbine diffusers" Progress in Aerospace Sciences, May 2011, vol. 47, No.4, pp.249-279

[85] Y. Zhang, S. Hu, X. F. Zhang, M. Benner and E. Vlasic, "Flow Control in an Aggressive Inter-Turbine Duct Using Low Profile Vortex Generators", Proceedings of ASME Turbo Expo 2012, June 11-15, Copenhagen, Denmark.

[86] Y. Zhang, S. Hu, X. F. Zhang, M. Benner, and E. Vlasic, "Flow Control in an Aggressive Inter-Turbine Duct Using Low Profile Vortex Generators" Proceedings of ASME Turbo Expo 2012 GT2012 June 11-15, 2012, Copenhagen, Denmark.

[87] Y. T. Ng, S. C. Luo, T. T. Lim, and Q. W. Ho, " Three Techniques to Control Flow Separation in an S-Shaped Duct" AIAA JOURNAL, September 2011, Vol. 49, No. 9, pp. 1825 - 1832.

[88] Y. T. Ng, S. C. Luo, T. T. Lim, and Q. W. Ho, " On the relation between centrifugal force and radial pressure gradient in flow inside curved and S-shaped ducts" Physics of fluids, 2008, vol. 20, pp. 1-15.

[89] Идельчик И.Е. Гидравлические сопротивления (физико-механические основы). Госэнергоиздат. М.: 1954. 316 с.

[90] B.Y. Guo, Q.F. Hou, A.B. Yu, L.F. Li, J. Guo" Numerical modelling of the gas flow through perforated plates" Journal chemical engineering research and design, 2013, vol. 91, pp. 403-408.

[91] Q. F. HOU, B.Y. GUO, L.F. LI and A. B. YU, "Numerical simulation of gas flow in an electrostatic precipitator"Seventh International Conference on CFD in the Minerals and Process Industries CSIRO, Melbourne, Australia, 9-11 December 2009.

[92] E. Ozahi,"An analysis on the pressure loss through perforated plates at moderate Reynolds numbers in turbulent flow regime" Journal Flow Measurement and Instrumentation^^, vol. 43, pp.6—13.

[93] Sahin, B., and Ward—Smith, A.J., "The Use of Perforated Plates to Control the Flow Emerging from a Wide-Angle Diffuser, with Application to Electrostatic Precipitator Design", J. Heat & Fluid Flow, Vol. 8, No. 2, 1987, pp. 124—131.

[94] Sahin, B., and Ward—Smith, A.J., "The Pressure Distribution in and Flow Characteristics of Wide-Angle Diffusers Using Perforated Plates for Flow Control with Application to Electrostatic Precipitators", Int. J. Mech. Sci., Vol. 35, 1993, pp.117— 127.

[95] Sahin, B., and Ward—Smith.," Effect of Perforated Plates on Wide-Angle Diffus-er-Exit Velocity Profiles" Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vol. 34, 1990, pp. 113-125.

[96] Sahin, B., Ward—Smith. A.J. and Lane, D., "The Pressure Drop and Flow Characteristics of Wide-Angle Screened Diffusers of Large Area Ratio", J. Wind Eng., Vol. 58, 1995, pp. 33—50.

[97] Ward—Smith, A.J., Lane, D.L., Reynolds, A.J., Sahin, B. & Shawe D.J. "Flow Regimes in Wide-Angle Screened Diffusers", Int. J. Mech. Sci., vol. 33, 1991, pp. 41—54.

[99] M.N. Noui-Mehidi, J Wu. and I. Sutalo, "Velocity Distribution in an Asymmetric Diffuser with Perforated Plates", 15th Australasian Fluid Mechanics Conference, The University of Sydney, Sydney, Australia, 13-17 December 2004.

[99] M.N. Noui-Mehidi, J. Wu, I.D. Sutalo, C. Grainger, "Velocity distribution downstream of an asymmetric wide-angle diffuser" Journal Experimental Thermal and Fluid Science, 2005, vol. 29, pp. 649-657.

[100] N. Hegde, I. Han, T. W. Lee and R. P. Roy," Flow and heat transfer in heat recovery steam generators" journal of energy resources technology, vol. 129, No.3, 2007, pp. 232-242.

[101] Зарянкин А.Е., Симонов Б.П. Выхлопные патрубки паровых и газовых турбин. М.: Издательство МЭИ. 2002. 273 с.

[102] Ludwieg H., Tillman W. Investigation of the wall-shearing stress in turbulent boundary layers // NACA TM. 1950. № 1285. 25 p.

[103] Ludwieg H. Instrument for Measuring the Wall Shearing. NACA TM. 1950. № 1284.

[104] Кутателадзе С.С., Кашинский О.Н., Мухин В.А. Экспеpиментальное исследование характеристик турбулентного пограничного слоя с положительным градиентом давления // Сб.Пристенные и отрывные течения. СО АН СССР. Институт теплофизики. Новосибирск. 1976. С.8 - 45.

[105] Антонов А.Н., Купцов В.М., Комаров В.В. Пульсации давления при струйных и отрывных течениях. М.: Машиностроение. 1990. 271 с.

[106] Смольяков А.В., Ткаченко В.М. Измерение турбулентных пульсаций. Л.: Энергия. 262 с.

[107] Белов И.А., Исаев С.А. Моделирование турбулентных течений. Учебное пособие. Балт. гос. техн. ун-т. СПб. 2001. 108 с.

[108] Гарбарук А.В., Стрелец М.Х., Шур М.Л. Моделирование турбулентности в расчетах сложных течений. Учебное пособие. СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2012. 88 с.

[109] Никущенко Д.В. Исследование течений вязкой несжимаемой жидкости на основе расчетного комплекса FLUENT®. Учеб. Пособие. СПб.: Изд. СПбГМТУ. 2004. 94 с.

[110] B.E. Launder and B.I. Sharma " Application of the energy-dissipation model of turbulence to the calculation of flow near a spinning disc". Letters in Heat and mass transfer. Vol. I, pp. 131 - 138, 1974. Department o f Mechanical Engineering Imperial College o f Science and Technology, London SW7 2BX.

[111] Victor Yakhot and Steven A. Orszag "Renormalization Group Analysis of Turbulence. Basic Theory" Journal of Scientific Computing, Vol. 1, № 1, 1986. pp. 1 - 51.

[112] F. R. Menter "Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications". AIAA Journal Vol. 32, № 8. August 1994. pp. 1598 - 1605.

[113] David C. Wilcox "Turbulence Modeling for CFD" DCW Industries. 2006. 522 p.

[114] Болдырев С.В. Численное исследование пульсирующего отрывного турбулентного течения в канале на основе модифицированной квадратичной k-s модели турбулентности. Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. 2016. 177 с.

[115] Клайн С., Рейнольдс У., Шрауб Ф., Ранстэдлер П. Структура турбулентных пограничных слоев. М.: Мир. Сб. Механика. 1969. № 4. С. 41-78.

[116] Репик Е.У., Соседко Ю.П. Исследование прерывистой структуры течения в пристеночной области турбулентного пограничного слоя // Турбулентные течения. М. Наука. 1974. С.172 - 184.

[117] Эщджаи, Джонстон. Неустойчивый отрыв потока и максимальное восстановление давления в двумерных диффузорах с прямолинейными стенками // ТОИР. 1980. Т.102. № 3. С.97 - 105.

[118] Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия. 1974. 592 с.

[119] Заpянкин А.Е., ^ибин В.Г., Дмшриев С.С. Повышение эффективности плоских диффузоpов путем установки пластин паpаллельно отклоняющимся стенкам канала // Энеpгетика... (Изв. высш. учеб. заведений) 1994. № 9-10. С.72 - 82.

[120] Лепаев П.А., Шпань Т.П., Глускер Б.Н., Пашнин Л.В., Коновалов П.С. Исследование котла-утилизатора П-96 в составе ПГУ-450Т Калининрадской ТЭЦ-2 при отработке пускоостановочных режимов и несении базовых нагру-

зок // Теплоэнергетика. 2007. № 9. С. 2 - 9.

[121] Клайн С., Рейнольде У., Шрауб Ф., Ранстэдлер П. Структура турбулентных пограничных слоев. М.: Мир. Сб. Механика. 1969. № 4. С. 41-78.

[122] Хинце, И. О. Турбулентность. Её механизм и теория. М.: Гос. изд-во физ.-мат. лит. 1963. 680 с.

[123] Фрост У., Моулден Т. Турбулентность. Принципы и применения. М.: Изд-во Мир. 1980. 526 с.

124] Курбацкий А.Ф. Лекции по турбулентности. Ч.2 Моделирование турбулентных течений. Новосибирск. 2001. 137 с.

[125] Репик Е.У., Соседко Ю.П. Управление уровнем турбулентности потока. М.: ФИЗМАТЛИТ., 2002. 244 с.

[126] Репик Е.У., Соседко Ю.П. Турбулентный пограничный слой. Методика и результаты экспериментальных исследований. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2007. 312 с.

[127] С.В. Цанев, В.Д. Буров, А.Н. Ремезов. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. М.: Издательство МЭИ, 2002.

[128] Использование перфорированных экранов в камере регулирующей ступени паровой турбины с сопловым парораспределением / Зарянкин А.Е., Парамонов А.Н., Арианов С.В., Фичоряк О.М., Зарянкин В.А. // Тяжелое машиностроение. 2007. № 1. С.10-15.

[129] Дмитриев С.С., Борщ И.М., Плодистый М.О., Гусев А.А., Ларин Н.А. Исследование влияния установки перфорированных экранов на течение в диффузорных каналах с поворотом потока на 90° //Теплоэнергетика. 2016. № 1. С. 30-36.