Моделирование сопряженного теплообмена на вращающихся поверхностях в проточных частях мощных паровых турбин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.14, кандидат наук Миронова, Марина Викторовна

• Миронова, Марина Викторовна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Миронова, Марина Викторовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Обзор подходов к моделированию теплового состояния элементов проточной части паровой турбины в условиях принудительного охлаждения

1.1 Современное состояние и основные направления совершенствования

паровых турбин

1.2 Конструктивные особенности систем принудительного парового

охлаждения и опыт их использования

1.3. Анализ работ по исследованию течения и теплообмена при вращении диска в ограниченном пространстве: физическая картина и критерии подобия

1.4. Классификация подходов для моделирования теплового состояния роторно-статорных элементов турбины

1.4.1 Влияние геометрических и режимных параметров на протечки в проточной части турбины

1.4.2. Методика расчета теплового состояния проточной части турбины в условиях принудительного парового охлаждения в несопряженной постановке

1.4.3. Сопряженная постановка моделирования теплообмена на неизотермических поверхностях

1.5 Цели и задачи диссертации

Глава 2. Математическая модель сопряженного теплообмена на неизотермическом вращающемся диске при сверхкритических параметрах теплоносителя

2.1 Постановка задачи

2.1.1. Газодинамические уравнения. Вектора плотности потоков

2.1.2. Безразмерная форма уравнений динамики вязкого газа в цилиндрической системе координат. Граничные условия

2.1.3. Уравнения турбулентного движения и теплообмена в потоках с переменной плотностью

2.1.4. Модель турбулентности SST к- со (модель Ментера)

2.1.5. Особенности численного моделирования течения водяного пара при его сверхкритических параметрах

2.2 Критерий сопряжения для вращающегося диска в неподвижном объеме жидкости

2.3 Численное моделирование течения и теплообмена при вращении одиночного диска в несопряженной постановке

2.4 Течение и сопряженный теплообмен при охлаждении вращающегося диска

2.4.1 Применение метода A.B. Лыкова для расчета сопряженного теплообмена на вращающемся в свободном пространстве диске

2.4.2 Течение и сопряженный теплообмен при охлаждении диска, вращающегося в ограниченном пространстве

Выводы по второй главе

Глава 3. Применение различных подходов к расчету теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины в осесимметричной постановке

3.1. Вычислительные аспекты численного моделирования для осесимметричного приближения

3.2. Численное моделирование теплового состояния дисков и роторов паровых турбин в осесимметричной постановке

3.2.1 Описание конструкции

3.2.2. Расчет теплового состояния на основе критериальных соотношений для теплообмена (несопряженная постановка)

3.2.3 Численное моделирование теплового состояния дисков и роторов паровых турбин в осесимметричной сопряженной постановке

3.3 Верификация методики расчета теплового состояния высокотемпературных элементов проточной части турбины на основе моделирования сопряженного теплообмена

Выводы по третьей главе

104

Глава 4. Трехмерное численное моделирование теплового состояния дисков и роторов паровых турбин в условиях принудительного охлаждения

4.1 Постановка задачи и вычислительные аспекты трехмерного моделирования теплового состояния

4.1.1 Расчетная область и граничные условия

4.1.2 Результаты расчетов, анализ трехмерного течения и теплового состояния элементов проточной части паровой турбины

4.2 Анализ различных подходов к моделированию теплового состояния вращающихся элементов в проточных частях паровых турбин

4.3 Анализ работы системы охлаждения. Результаты испытаний

4.4 Численное моделирование режима работы системы охлаждения РСД

Выводы по четвертой главе

Заключение

Основные обозначения Список литературы

130

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование сопряженного теплообмена на вращающихся поверхностях в проточных частях мощных паровых турбин»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Создание энергетического оборудования на сверхвысокие параметры пара сопровождается необходимостью введения принудительного охлаждения наиболее горячих и напряженных деталей проточных частей паровых турбин. Организация охлаждения наиболее горячих участков роторов высокого и среднего давления (РВД и РСД) позволяет продлить ресурс и повысить надежность работы паровой турбины.

Разработка систем охлаждения для получения равномерного распределения температуры и снижения термических напряжений требует совершенствования методов расчета теплового состояния элементов проточной части, в том числе отработки методов численного моделирования.

Степень разработанности темы исследования. В настоящее время расчет теплообмена между вращающейся поверхностью и потоком пара осуществляется на основе закона Ньютона-Рихмана с введением коэффициента теплоотдачи. Справедливость данного закона ограничивается случаем постоянства температуры стенки (или бесконечно большим значением теплопроводности). Более реалистичным является использование условий теплового сопряжения на границе (равенство температур и тепловых потоков) - условия четвертого рода. Это значительно усложняет задачу и требует совместного решения уравнений теплопереноса в газовой фазе и в твердом теле.

Важность сопряженного рассмотрения газодинамики и теплообмена показана в работах Лыкова A.B., Дорфмана А.Ш., Полякова А.Ф., Ревизникова Д.Л., Karvinen R., Payvar Р., описывающих особенности физико-математического моделирования сопряженного теплообмена в потоке вблизи пластины и в окрестности входной кромки лопатки. Существующая практика расчетов теплового состояния ротора и дисков (Селезнев К.П., Сафонов Л.П.) опирается на использование несопряженной осесимметричной постановки, справочных данных по гидравлическим сопротивлениям и критериальным зависимостям для расчета коэффициента теплоотдачи.

Объект исследования: одиночный вращающийся диск конечной толщины; полости с расходным течением газа, образованные двумя (неизотермическими) дисками; проточная часть цилиндра среднего давлении (ЦСД) с системой принудительного парового охлаждения.

Цель и задачи работы. Целью диссертации является разработка рациональных подходов к моделированию трехмерного (ЗО) течения, теплообмена и теплового состояния РСД с системой принудительного парового охлаждения (СППО). Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи.

1. Провести анализ характеристик сопряженного теплообмена на одиночном диске и в полости, образованной вращающимся и неподвижным дисками.

2. Разработать математическую модель сопряженного теплообмена при обтекании неизотермического вращающегося диска.

3. Предложить метод расчета теплового состояния вращающихся дисков применительно к условиям организации охлаждения паровых турбин.

4. Провести анализ различных подходов (осесимметричного и трехмерного) и разработать численную модель для моделирования трехмерного течения и теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины.

5. Показать возможности предложенных подходов на примере расчета теплового состояния охлаждаемой паром проточной части двухпоточного ЦСД, включающего диафрагменные уплотнения и диски первых ступеней.

Научная новизна результатов заключается в следующем:

- Получено выражение для локального теплообмена для неизотермического вращающегося диска конечной толщины.

- Рассмотрены сопряженный (осесимметричный и трехмерный) и несопряженный осесимметричный подходы к моделированию теплового состояния РСД в условиях применения системы принудительного парового охлаждения и даны рекомендации по выбору параметров численных моделей.

- На основе уравнений Навье-Стокса и энергии, осредненных по Рейнольдсу, и модуля STEAM (в качестве пользовательской функции UDF - user defined function), учитывающего свойства водяного пара при повышенных параметрах, разработана численная трехмерная модель расчета эффективности принудительного парового охлаждения.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Предложена и апробирована усовершенствованная трехмерная методика определения теплового состояния ротора паровой турбины с учетом сопряженности применительно к условиям принудительного парового охлаждения.

2. Разработанные численные модели на основе сопряженного подхода позволяют получать локальные характеристики теплообмена в системе зазоров между ротором и статором, а также трехмерное тепловое состояние ротора и дисков.

3. Показано, что корректное численное моделирование теплового состояния с помощью современного гидродинамического пакета не уступает по точности определения их локальных и интегральных характеристик экспериментальным данным, позволяет дополнить, а в некоторых случаях заменить дорогостоящий эксперимент с целью получения распределения температуры в роторе и дисках с приемлемой для инженерной практики точностью.

4. Повышение точности расчетов и учет локальных характеристик теплообмена позволяет проектировать более гибкую систему охлаждения, обеспечивающую работоспособность турбины, а значит, увеличивать ресурс турбины.

5. Результаты работы применены в ОАО "Силовые машины- JIM3" при проектировании СППО паровых турбин.

Методология и метод исследования. Решение задач осуществлялось с использованием коммерческого пакета ANSYS Fluent, в котором применяется метод контрольных объемов для решения уравнений Навье-Стокса и энергии,

осредненных по Рейнольдсу; и с использованием функцией пользователя (UDF -user defined function), учитывающей реальные свойства пара.

Положения, выносимые на защиту: математическая модель сопряженного теплообмена при обтекании неизотермического вращающегося диска в свободном пространстве, выражение для локального числа Нуссельта в случае неизотермического вращающегося диска конечной толщины в свободном пространстве с учетом параметра сопряжения, методика расчета сопряженного теплообмена на вращающихся дисках применительно к условиям организации охлаждения паровых турбин, результаты моделирования трехмерного течения и теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины.

Степень достоверности полученных результатов работы достигается: использованием фундаментальных законов сохранения массы, импульса и энергии; применением лицензионного программного обеспечения, верифицированного на основе сравнения с опытными и расчетными данными других авторов; согласованием расчетных данных с результатами тепловых испытаний СППО на станции.

Структура работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка обозначений и списка использованной литературы из 94 наименований. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, имеет 8 таблиц и 59 рисунков.

В главе 1 представлен анализ современного состояния и основных тенденций совершенствования паровых турбин, направленных на повышение начальной температуры пара, а также обзор существующих методов моделирования теплового состояния элементов проточной части паровой турбины.

В главе 2 представлен вывод критерия сопряжения (число Брюна вращения) для вращающегося диска в неподвижном объеме газа, выполнен анализ характеристик сопряженного теплообмена на одиночном диске, получено

выражение для локального теплообмена для неизотермического вращающегося диска конечной толщины.

Проведены тестовые расчеты течения и теплообмена при охлаждении диска, вращающегося в ограниченном пространстве. Проверка адекватности результатов численного моделирования сопряженного теплообмена проводится путем сравнения с экспериментальными данными.

В главе 3 представлены результаты численного моделирования теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины (дисков и ротора) паровой турбины в осесимметричной (сопряженной и несопряженной) постановке.

В главе 4 представлены результаты трехмерного численного моделирования теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части паровой турбины в сопряженной постановке. Выполнено сопоставление результатов расчетов с данными испытаний системы охлаждения ротора среднего давления. Проведен анализ различных подходов к моделированию теплового состояния ротора, даны рекомендации для области применения несопряженной постановки.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ПОДХОДОВ К МОДЕЛИРОВАНИЮ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ В УСЛОВИЯХ ПРИНУДИТЕЛЬНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

1.1. Современное состояние и основные направления совершенствования паровых турбин

Развитие турбостроения идет по пути создания мощных паровых турбин, рассчитанных на работу с высокими начальными параметрами пара для угольных энергоблоков нового поколения. На рисунке 1.1 представлен график изменения начальных параметров пара турбоустановок за последние десятилетия [1 - 3].

Выбор начальных параметров пара для энергоблока определяется на основе анализа термодинамического цикла энергоблока с учетом возможностей металлургической промышленности, поставляющей заготовки для турбин, генераторов и другого оборудования, а также проведением экономического (стоимостного) анализа всех основных элементов энергоблока. Так, в начале 60-х гг. для энергоблоков сверхкритических параметров (СКД) был изготовлен головной образец турбины мощностью 300 МВт (К-300-240-1 ЛМЗ) (рисунок 1.1).

800 -750 -700 -650 -600 -550 -500

максимально возможная начальная температура пара

проект А0700 700 °с 35,0 МПа

К-300-23.5 ЛМЗ

580° С

О

560 С

540 °С

23,5 МПа 1961 г 23,5 МПа

1971 г

снижение параметров (Дания)

580 С 27,5 МПа 28;5МПа 1998г

1997 г 600 - 620° с

ТЭС Гесслер 30'° МПа 3 Альборг°К Германия)

1960 1970 1980 1990 2000 2010 год Рисунок 1.1- Изменение начальных параметров пара в турбоустановках

Впоследствии для обеспечения длительного ресурса работы оборудования энергоблоков СКД начальная температура пара и температура пара после промперегрева были снижены до 813 К (540 °С) [4].

В настоящее время создаются паротурбинные установки на суперсверхкритические параметры пара, типовые показатели следующие [5]:

- начальное давление - 30 МПа;

- температура пара за котлом - 873 К (600 °С);

- температура пара за промежуточным пароперегревателем - 873 К (600 °С);

- КПД турбоустановки (нетто) - 0,49

- КПД энергоблока - 0,46.

В конце 90-х гг. в Дании были построены энергоблоки, которые эксплуатируются при параметрах, близких к суперсверхкритическим: ТЭС Skasrbask (ввод в эксплуатацию - 1997 г.) и Nordjylland (1998 г.). Основные параметры датских энергоблоков следующие: температура свежего пара 853 К (580 °С), давление свежего пара 290 бар, температура промперегрева 853 К (580°С), КПД нетто 49 % (при глубоком вакууме в конденсаторе Рк = 23 мбар) [6].

Согласно данным, которые приводятся фирмой Siemens, в настоящее время ведутся работы по созданию ряда энергоблоков на территории Германии: Westfalen (ввод в эксплуатацию в 2011 г.) и Lünen (ввод в эксплуатацию в 2012 г.) [7]. Несколько турбин с повышенными начальными параметрами пара запущены в эксплуатацию в Азии: Isogo (Япония, 2001), Yuhuan (Китай, 2007), Wai Gao Qiao 3 (Китай, 2008).

С 1994 г. европейскими производителями оборудования для электростанций (Aistom, Siemens и др.) ведутся совместные работы над проектом, который получил название «Усовершенствованный энергоблок с перегревом до 973 К (700°С) и пылеугольным котлом» (AD 700). Задача проекта заключается в разработке высокоэкономичного пылеугольного энергоблока следующего поколения с максимальной температурой пара выше 973 К (700 °С).

Параметры энергоблока для проекта AD 700 следующие [6]:

- начальное давление - 35 МПа;

- температура пара за котлом - 973 К (700 °С);

- температура пара за промежуточным пароперегревателем - 993 К (720°С);

- ожидаемый КПД энергоблока - 53 - 54 % (для варианта с использованием охлаждающей морской воды).

При дальнейшем повышении начальной температуры пара (даже до 1073 К (800 иС)) заметного повышения КПД энергоблока не происходит, в то время как значительно увеличивается его стоимость. Поэтому при условии использования специальных высокотемпературных материалов - никелевых сплавов (нимоников) максимальная температура пара энергоблоков ССКП может достичь уровня 1073 К (800 °С) [3].

Таким образом, современные тенденции развития паротурбостроения направлены на повышение начальной температуры пара, что приводит к повышению КПД установки и к снижению выбросов вредных газов в окружающую среду. Так, например, для энергоблока Lünen [8] выброс С02 будет составлять менее 800 г/кВ ч, в то время как среднее значение выбросов С02 для действующих ТЭС превышает 850 г/кВ ч (рисунок 1.2) [6].

Рисунок 1.2 - График зависимости выбросов С02 от КПД нетто при сжигании

угля

Существуют два способа создания конструкций паровых турбин, работающих на суперсверхкритических параметрах пара (ССКПП). Первый способ заключается в разработке новых материалов для высокотемпературных элементов турбин, при этом узлы турбины (ротор, корпус) могут быть выполнены полностью из новых материалов, или с целью уменьшения использования дорогих суперсплавов изготавливаться сварными (рисунок 1.3) [9] Однако, применение новых усовершенствованных материалов, разработка методов изготовления деталей из дорогих суперсплавов, а также разработка новых методов сварки приводит к значительному удорожанию паротурбинного оборудования.

традиционные сплавы новые материалы

Рисунок 1.3- Применение сварных роторов и корпусов

Второй способ предполагает использовать широко применяемые материалы, но предусматривать в конструкции системы принудительного парового охлаждения высокотемпературных зон роторов и внутренних корпусов цилиндров.

В российской практике для роторов высокого и среднего давления широко применяется сталь 25X1М1 ФА (Р2МА), максимально допустимая температура пара в случае применения такой стали ограничена значениями 813 - 823 К (540 -550 °С). При использовании данной марки стали в конструкции паровой турбины предусматривается принудительное паровое охлаждение высокотемпературных

зон ротора специально подготовленным паром высокого давления, но с пониженной температурой [10].

В процессе эксплуатации паровых турбин при сверхкритических и суперсверхкритических параметрах пара (СКПП и ССКПП) выявляется ряд проблем. Это образование трещин в элементах корпусов цилиндров высокого и среднего давления (ЦВД и ЦСД); рост остаточных прогибов роторов и коробление обойм концевых уплотнений ЦСД; износ гребней уплотнений, и, как следствие, увеличение протечек; ограничения по скорости изменения параметров пара, что отрицательно отражается на маневренности.

Переход на суперсверхкритические параметры пара (ССКПП) делает актуальным применение системы принудительного парового охлаждения (СППО) наиболее горячих и напряженных деталей проточных частей паровых турбин (в частности, роторов), что позволяет продлить ресурс и повысить надежность работы турбоустановки.

Создание и внедрение СППО роторов требует решения ряда задач. К ним относятся: определение температуры и расхода омывающего ротор пара, обеспечивающих необходимое охлаждение металла ротора; определение оптимальных мест ввода охлаждающего пара, не вызывающих переохлаждения элементов турбины; проведение расчетов теплового состояния роторов в районе охлаждения, в том числе сравнительных - с охлаждением и без него; определение влияния охлаждения на термонапряжения роторов.

1.2 Конструктивные особенности систем принудительного парового охлаждения и опыт их использования

Организация охлаждения наиболее горячих участков роторов высокого и среднего давления (РВД и РСД) позволяет продлить ресурс и повысить надежность работы паровой турбины. Известны различные системы и устройства для охлаждения горячих частей паровых турбин [11 -.16].

Проточная часть высокотемпературной многоступенчатой паровой турбины, включающая корпус с передним концевым уплотнением (ПКУ) и сопловыми лопатками первой ступени, диафрагмы с уплотнениями и ротор, установленный в корпусе и снабженный дисками с рабочими лопатками и отверстиями для перепуска пара, представлена на рисунке 1.4.

Основной лотох ялрй

Рисунок 1.4 -. Проточная часть паровой турбины: 1 - корпус; 2 - сопловые лопатки; 3 - переднее концевое уплотнение; 4 - ротор; 5 -диск с перепускным (разгрузочным) отверстием 6; 7 - рабочие лопатки; 8 -диафрагма; 9 - направляющие лопатки; 10 - уплотнения.

Практически вся горячая утечка идет в ПКУ 3, при этом температура пара, омывающего ротор 4 в ПКУ 3 близка к температуре пара перед турбиной, а на уплотнении второй и последующих ступеней существенно ниже.

Подача холодного пара в направлении ПКУ без системы принудительного парового охлаждения возможно за счет организации наклонных отверстий в первом диске, которые создают насосный эффект [11]. Однако недостатком данного решения является то, что дополнительные наклонные отверстия нельзя выполнить для роторов, уже находящихся в эксплуатации из-за большой напряженности первого диска.

Кроме того, из-за износа увеличивается суммарное проходное сечение сопловых лопаток в первой ступени, что вызывает рост реактивности и повышения давления за сопловыми лопатками. При этом резко увеличивается корневая протечка горячего пара, "пережимающего" холодный пар по давлению в наклонных перепускных отверстиях, и в них установится течение пара в прямом направлении - от ПКУ к диафрагме второй ступени. Горячий пар захватит два уплотнения - ПКУ и диафрагменное, в итоге растут деформации от ползучести и быстро накапливается остаточное искривление ротора.

Гарантированная организация обратного течения пара утечек в перепускных отверстиях диска первой ступени достигается при выполнении соотношения для

проходных сечений [11]: 2,1-(1-Ь/ТУ) > > 1,6-(1-Ь/Е)), где Рр, Рс- суммарные проходные сечения рабочих и сопловых лопаток соответственно; Ь - высота рабочих лопаток; Б - средний диаметр рабочих лопаток.

Выполнение вышеуказанного неравенства за счет подбора размеров горла решеток сопловых и рабочих лопаток обеспечивает небольшую отрицательную реактивность в первой ступени и обратное течение пара утечек. Выход из указанного диапазона за нижнее его значение изменит направление потока через перепускное отверстие с обратного на прямое с уже описанными негативными последствиями.

Движение более холодного пара в направлении от диафрагмы второй ступени может быть осуществлено за счет подвода охлаждающего пара извне (рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Эскиз конструкции СППО ротора ЦСД паровой турбины [12]: 1 -патрубок для подвода охлаждающего пара через диафрагму второй ступени; 2 - патрубок для подвода охлаждающего пара в камеру между думмисом ротора и диском первой ступени; 3 - обойма диафрагмы; 4 - диафрагма

В данной системе охлаждения ротора паровой турбины используется для охлаждения пар из первого или второго отборов ЦВД [12]. Раздача охлаждающего пара происходит при помощи патрубков 1, 2 (рисунок 1.5). Охлаждающий пар подается в камеру думмиса перед диском первой ступени и в камеру между диском первой ступени и диафрагмой второй ступени, при этом обойма диафрагмы (3) и диафрагма второй ступени (4) выполнены с отверстиями.

Недостатком данного устройства [13] является то, что за счет появления значительного перепада температуры между ободом и охлаждаемым паром телом снижается надежность охлаждаемой диафрагмы в результате повышения уровня термических напряжений. Кроме того, устройство является сложным при разборке проточной части турбины во время ее ремонта.

Общим в рассмотренных устройствах является то, что для охлаждения ротора среднего давления на участках переднего концевого уплотнения и первых ступеней обеспечивается подвод охлаждающего пара, отбираемого из ЦВД, в полость перед первым диском ЦСД и в полость между телом диска первой

ступени ЦСД и диафрагмой второй ступени. Отмечается, что такая система охлаждения позволяет обеспечить интенсивное охлаждение омываемых участков ротора в районе концевых уплотнений и диафрагменных уплотнений, тела диска.

Концевые уплотнения цилиндров паровой турбины, находящиеся под действием высокого давления, содержат несколько отсеков лабиринтных уплотнений, между которыми расположены промежуточные камеры для нерегулируемых отборов в регенеративные подогреватели, приема уплотняющего пара и отсоса протечек паровоздушной смеси в охладитель. В турбинах высоких начальных параметров приходится также предусматривать особые меры по охлаждению ПКУ, в- частности, подвод сравнительно холодного пара для предотвращения неравномерного разогрева и коробления внешней коробки концевых уплотнений.

На рисунке 1.6 представлено охлаждаемое концевое уплотнение ООО "КОМТЕК-Энергосервис" для переднего уплотнения цилиндра среднего давления паровой турбины [14]. Наличие экранов 13 и 14 (рисунок 1.6) создают существенные преимущества. Экран 13 препятствует контакту охлаждающего пара с обоймой 2 и тем самым уменьшает перепад температур на этой обойме со стороны высокотемпературной камеры 8 и охлаждаемой камеры 9. Экран 14 препятствует прямому воздействию перетечек пара из высокотемпературной камеры 8 на обойму 3 и вместе с тем служит для захвата перетечек пара из камеры 11.

На рисунке 1.7 представлен двухпоточный цилиндр паротурбинной установки с проточными частями прямого и обратного потока и с элементом трубопровода подвода холодного пара от внешнего источника. Во внутреннем корпусе на участке ротора между первыми дисками прямого и обратного потока установлена кольцевая камера, где давление больше, чем на входе в рабочие лопатки первых ступеней. В [15] утверждается, что достигается эффективное охлаждение центральной части ротора двухпоточных цилиндров при минимальном расходе.

Рисунок 1.6 Концевое уплотнение цилиндра паровой турбины:

1 - внешняя коробка концевого уплотнения цилиндра; 2, 3, 4, 5 - обоймы уплотнения; 6 - уплотнительные кольца; 7 - опорные гребни; 8 высокотемпературная камера отбора; 9 - камера перетечек пара в вакуумный отбор; 10 - сопла подвода охлаждающего пара; 11 - камера подачи уплотняющего насыщенного пара; 12 - камера отсоса паровоздушной смеси; 13 - экран перекрытия для образования полости 15; 14 - экран с радиальными разрезами для образования кармана 16.

охладитель

Рисунок 1.7 - Схема подвода охлаждающего пара для двухпоточного цилиндра

1 - подводящий трубопровод

Отбираемый от внешнего источника холодный пар через подводящий трубопровод 1 подается в камеру. В результате подвода холодного пара в камере повышают давление пара таким образом, чтобы оно было несколько больше, чем давление на входе рабочих лопаток первых ступеней любого из потоков. При этом холодный пар из кольцевой камеры через зазоры уплотнений будет выходить на сторону прямого и обратного потока, обеспечивая охлаждение ротора и поверхностей дисков первых ступеней.

Недостатками данного устройства системы охлаждения являются: усложненность конструкции; большие гидравлическими потери и неравномерность температурного поля, связанная с ударными воздействиями, возникающими при нормальном натекании охладителя на поверхность теплообмена.

Для двухпоточной паровой турбины фирма "Сименс" [16] предложила устройство системы охлаждения для области входа горячего пара с температурой свыше 823 К (550°С), которое представлено на рисунке 1.8.

охлаждающий

Рисунок 1.8 - Система охлаждения с экранирующим элементом 1 - экранирующий элемент; 2 - подводящие трубопроводы; 3 - направляющие лопатки

В данной конструкции за счет экранирующего элемента 1, который выполнен в форме кольца, образуется промежуточное пространство, в которое входит охлаждающая среда (пар из паротурбинной установки). Элемент 1 выгнут (рисунок 1.8) и тем самым обеспечивает отклонение горячего пара от опоры (статора).

Охлаждающий пар пропускают через первый ряд направляющих лопаток 3 в экранирующий элемент 1. При этом, как в направляющей лопатке, так и экранирующем элементе могут быть предусмотрены отводящие трубопроводы 2, обеспечивающие пленочное охлаждение компонентов.

Анализ работ [11-16] показал, что системы принудительного парового охлаждения можно условно разделить на пассивные системы и активные. К первой группе можно отнести системы, в которых подача охлаждающего пара к наиболее нагретым частям паровой турбины обеспечивается отрицательным реактивным облопачиванием [11 - 12]. Ко второй - за счет принудительной подачи охлаждающего пара из внешних источников. Для получения необходимых параметров охлаждающий пар может подготавливаться в специальных теплообменниках и регулироваться с помощью специальных клапанов [17].

Опыт эксплуатации паровой турбины К-300-240 JIM3 показал, что к числу наиболее теплонапряженных участков относятся обоймы переднего концевого уплотнения ЦСД турбины. Это, в частности, приводит к короблению (деформации) обоймы между камерами ПКУ.

Другим уязвимыми участками является высокотемпературные участки РСД турбины в районе думмиса и первых двух ступеней. В частности, для РСД турбины К-300-240 J1M3 при работе на стационарном режиме с номинальной нагрузкой наблюдается высокий уровень термонапряжений, так как радиальные перепады температуры металла по думмису достигают 120 - 140 К при температуре пара 803 - 808 К (530 - 535°С). На пусковых режимах эта разность температур может достигать 200 К [12, 13, 18].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Миронова, Марина Викторовна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Трухний, А.Д. Паротурбинные энергоблоки нового поколения / А.Д. Трухний, Б.М. Трояновский // Энергетик. - 1998. - № 2. - С. 9 - 13.

2. Трухний, А.Д. Основные научные проблемы создания паротурбинных установок для энергоблоков нового поколения. Часть 1 / А.Д. Трухний, Б.М. Трояновский, А.Г. Костюк // Теплоэнергетика. - 2000. - № 6. - С. 13-19.

3. Костюк, А.Г. Концепция паровых турбин нового поколения для угольной энергетики России. Часть 1. Экономическое и техническое обоснование концепции / А.Г. Костюк, В.Г. Грибин, А.Д. Трухний // Теплоэнергетика. -2010. -№ 12. - С.23 - 31.

4. Волчков, В.И. Паровые турбины сверхкритических параметров ЛМЗ / В.И. Волчков, С.А.Г. Вольфовский, И.А. Ковалев и др.; под ред. А.П. Огурцова, В.К. Рыжкова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 384 с.

5. Трухний, А.Д. Основы современной энергетики: курс лекций для менеджеров энергетических компаний (Часть 1. Современная теплоэнергетика) / А.Д. Трухний, A.A. Макаров, В.В. Клименко; под общ. ред. Е.В. Аметистова. - М.: Изд-во МЭИ, 2002. - 367 с.

6. Кяер, С. Опыт проектирования и эксплуатации энергоблоков на сверхкритические параметры пара в Дании / С. Кяер // Электрические станции. -2002. -№ 3. - с. 63 -68.

7. Quinkertz, R. USC Steam Turbine technology for maximum efficiency and operation flexibility / R. Quinkertz, A. Ulma, E. Gobrecht, M. Wechsung // PowerGen Asia 2008 - Kuala Lumpur, Malaysia, October 21-23, 2008. - pp 17.

8. Cziesla, F. Lünen - State-of-the Art Ultra Supercritical Steam Power Plant Under Construction / F. Cziesla, J. Bewerunge, A. Senzel // Power-Gen Europe 2009 -Cologne, Germany, May 26 - 29, 2009. - pp 21.

9. Kosman, W. The influence of cooling flows on the operating conditions of the ultra-supercritical steam turbine components / W. Kosman // Proceedings of ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air. - 2010. - GT2010-22706. - pp. 9.

Ю.Петреня, Ю.К. Конструктивные особенности ЦВД и ЦСД с применением принудительного охлаждения для турбин на суперсверхкритические параметры пара / Ю.К. Петреня, JI.A. Хоменок, И.И. Пичугин, O.A. Владимирский, В.М. Ляпунов, A.C. Лисянский, Качуринер Ю.Я., Т.А. Игнатьева, С.А. Иванов // Теплоэнергетика. - 2008. - № 1.-е. 32- 36.

11.Пат. РФ (19)RU (11)2279551037051 Высокотемпературная многоступенчатая паровая турбина / В.Г. Орлик, Н.В. Аверкина, Л.Л. Вайнштейн, H.A. Варенцова, Ю.Я. Качуринер, И.А. Элыплегер, В.Ф. Червонный, М.А. Филаретов, А.Н. Зинченко // Изобретения. Полезные модели. 07.10.2006.

12.Шаргородский, B.C. Расчетно-экспериментальные исследования различных вариантов охлаждения роторов среднего давления турбины К- 300-240 ЛМЗ / B.C. Шаргородский, С.Ш. Розенберг, Л.А. Хоменок, В.Л. Шилин // Труды ЦКТИ. - 1989. - вып. 257. - С. 46 - 54.

1 З.Сафонов, Л.П. Внедрение систем принудительного охлаждения элементов турбин мощностью 200...800 МВт / Л.П. Сафонов, B.C. Шаргородский, А.Н. Коваленко, Л.А. Хоменок, С.Ш. Розенберг, В.Л. Шилин, А.П. Огурцов, H.H. Гудков, В.Н. Митин // Тяжелое машиностроение. - 1996. - №1. - С. 27-34.

14. Пат. РФ (19) RU (11)2186992 (13) С2. Концевое уплотнение цилиндра паровой турбины / Б.М. Соболев // Изобретения. Полезные модели. 10.08.2002.

15.Пат. РФ (19)RU (11) 2229332 (13)С1. кл. МПК F01D 3/02 F01D 5/08 (2006.01) Двухпоточный цилиндр паротурбинной установки / Шаргородский B.C. // Изобретения. Полезные модели. 20.05.2007.

16.Пат. фирмы "Сименс" (19)RU(112182975(13) С2. Турбина, а также способ охлаждения турбины / X. Ойнхаузе, Э. Гобрехт, А. Фельдмюллер - 27.07.2002.

17.Пат. РФ (19) RU (11)2053377(13) С1. Паротурбинная установка / B.C. Шаргородский, Л.А. Хоменко, В.Л. Шилин, В.В.Чередниченко // Изобретения. Полезные модели. 27.01.1996.

18.Шаргородский, B.C. Разработка системы принудительного парового охлаждения роторов высокого давления теплофикационной турбины Т-100/120-130 ТМЗ / B.C. Шаргородский, Л.А. Хоменок, С.Ш. Розенберг, И.С.

Козлов, В.В. Кортенко, И.Т. Горюнов, С.А. Быков // Труды ЦКТИ. - 1999. -вып. 283. - С.138-145. 19.Ковалев, И.А. Проблема прогибов роторов турбин и пути их решения / И.А. Ковалев, Л.А. Хоменок, Д. В. Елькин // Труды НПО ЦКТИ. - 2002. - вып. 283. -с. 24-31.

20.ОСТ 108.020.100-82. Турбины паровые стационарные. Расчет на статическую

прочность дисков и роторов. - Д.: НПО ЦКТИ. 1982 21.Hide, R. On source-sink flows in a rotating fluid / R. Hide // J. Fluid Mech. - 1968. -

v. 32. issue 4. - pp. 737 - 764. 22.Owen, J.M. Heat transfer in rotating cylindrical cavities / J.M. Owen, E.D. Bilimoria

// J. Mech. Eng. Science. - 1977. - v. 19.-p. 175 - 187. 23.Iaccarino, G. RANS simulations of rotating flows [Электронный ресурс] / G. Iaccarino, A. Ooi, B. A. Pettersson Reif, P. Durbin // Center for turbulence research. Annual research briefs. - 1999. - pp. 257- 266. - Режим доступа: http.y/ctr.stanford.edu/ResBriefs99/iaccarino.pdf. 24.Owen, J.M. Source-sink flow inside a rotating cylindrical cavity / J.M. Owen, J.R.

Pincombe, R.H. Rogers // J. Fluid Mech. - 1985. - v. 155. - pp. 233 - 265. 25.Andersen, A. An averaging method for nonlinear laminar Ekman layers / A.

Andersen, B. Lautrup, T. Bohr // J. Fluid Mech. - 2003. - v. 487. - pp. 81 - 90. 26.Owen, J.M. Velocity measurements inside a rotating cylindrical cavity with a radial outflow of fluid / J.M. Owen, J.R. Pincombe // J. Fluid Mech. - 1980. - vol. 99. -part 1.-pp. Ill -127.

27.Yu Xiao. PIV measurements of flow in rotating cavity with a radial inflow / Yu Xiao, Luo X., Xu G.Q., Sun J.N. // Int. symp. on heat transfer in gas turbine systems, Antalya. Turkey. - 2009. - pp. 155 - 158.

28.Poncet, S. Batchelor versus Stewartson flow structures in a rotor-stator cavity with throughflow / S. Poncet, M.-P. Chauve, R. Schiestelz // Physics of Fluids. -2005. -v. 17. - issue 7. - Article ID 075110. - 15 pp.

29.Serre, E. High-order resolution simulation of vertical and turbulent rotating flows inside cavities / E. Serre, P. Bontoux, E. Tuliska-Sznitko, B.E. Launder // European

Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering -ECCOMAS 2004, Jyvaskyla, 24-28 July 2004. - 14 pp.

30.Дорфман, JI.A. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел / Л.А. Дорфман. - М.: ГИФМЛ, 1960. - 260 с.

31.Сафонов, Л.П. К расчету характеристик потока между вращающимися и неподвижными дисками при наличии радиального расходного течения / Л.П. Сафонов, В.М. Степанов, М.И. Дроздов // ИФЖ. - 1977. - т. XXXII. - № 2. -с. 234-241.

32.Сафонов, Л.П. Тепловое состояние высокоманевренных паровых турбин / Л.П. Сафонов, К.П. Селезнев, А.Н. Коваленко. - Л.: Машиностроение, 1983. - 295 с.

33.Тепловое состояние роторов и цилиндров паровых и газовых турбин / под ред. К.П. Селезнева. - Л.: Машиностроение, 1964. - 283 с.

34.Yu, J.P. Experiments on a shrouded, parallel disk system with rotation and coolant throughflow / J.P. Yu, E.M. Sparrow, E.R.G. Eckert // Intern. J. Heat and Mass Transfer. - 1973.-vol. 16.-№2.-pp. 311-328.

35.PTM 108.020.16 - 83. Расчет температурных полей роторов и корпусов паровых турбин. - М.: Минэнергомаш, 1985. - 115 с.

36.Ларшин, Д.И. Экспериментальное исследование радиального течения воздуха в междисковой полости / Д.И. Ларшин, Е.Н. Богомолов, В.В. Вятков // Труды XVII Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях». 25 - 29 мая 2009 г. - т. 2. - с. 83 - 85.

37.Yuan, Z.X. Turbulent heat transfer on the stationary disk in a rotor-stator system / Z.X. Yuan, N. Saniei, X.T. Yan // Int. J. of Heat and Mass Transfer. - 2003. - v. 46. -issue 12.-pp. 2207-2218.

38.Белавина, T.B. Численная реализация задачи сопряженного теплообмена в радиально вращающемся конвергентном канале / Т.В. Белавина, Я.Д. Золотоносов // Труды XVII Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и

тепломассообмена в аэрокосмических технологиях». 25 - 29 мая 2009 г. - т. 1. -с. 284-287.

39.Кириллов, И.И. Теория турбомашин. Примеры и задачи / И.И. Кириллов, А.И. Кириллов. - Л.: Машиностроение, 1974. - 320 с.

40.Марченко, Ю.А. Влияние конструктивных и режимных параметров на протечки у корня турбинной ступени / Ю.А. Марченко, В.А. Иванов, В.А. Шкляр // Теплоэнергетика. - 1986. - № 3. - С. 28 - 31.

41 .Ключников, Г.М. Исследование степени реактивности на рабочий процесс турбинной ступени / Г.М. Ключников, B.JL Стрункин // Теплоэнергетика. -1966. -№ 10.- с. 70-72.

42.Лапшин, К.Л. Оптимизация проточных частей паровых и газовых турбин / К.Л. Лапшин. - СПб.: Издательство Политехнического университета, 2011. - 177 с.

43.Шаргородский, B.C. Анализ режима прогрева турбоустановки К-300-240 при пусках из различного температурного состояния / B.C. Шаргородский, Л.А. Хоменок, В.В. Божко, В.К. Коновалов, В.А. Еремин // Электрические станции. -2002.-№7.-с. 9-13.

44.Moroz, L. Coupled CFD and thermal steady state analysis of steam turbine secondary flow path / L. Moroz, A. Tarasov // International Joint Power Generation Conference (IJPGC 2003). - 2003. - IJPGC2003-40058. - 6 pp.

45.Moroz, L. Flow phenomenon in steam turbine disk-stator cavities channeled by balance holes / L. Moroz, A. Tarasov // Proceedings of ASME Turbo Expo 2004: Power for Land, Sea and Air. - 2004. - GT2004-54228. - 9 pp.

46.Алёхина, С.В. Тепловое и термонапряженное состояние роторов паровых турбин в зоне уплотнений / С.В. Алёхина, В.Н. Голощапов, В.П. Гонтаровский, А.Ю. Козлоков // Энергетика и электрификация. - 2008. - № 6. - с. 56 - 60.

47.Поляков, А.Ф. Сопряженные теплообмен и газодинамика при проникающем пористом охлаждении передней кромки лопаток высокотемпературных газовых турбин / А.Ф. Поляков, Д.Л. Ревизников - Препринт ОИВТ РАН № 2-489.-М., 2006.- 119 с.

48.Кортиков, Н.Н. Теоретические основы теплотехники. Численные методы решения задач сопряженного теплообмена. Уч. Пособие / Н.Н. Кортиков. -СПб.: Издательство СПбГПУ, 2003. - 34 с.

49.Лыков, А.В. Сопряженные задачи конвективного теплообмена / А.В. Лыков, В.А. Алексашенко, А.А. Алексашенко. - Минск: Изд. БГУ, 1971. - 346 с.

50.Дорфман, А.Ш. Теплообмен при обтекании неизотермических тел / А.Ш. Дорфман А.Ш. - М.: Машиностроение, 1982. - 192 с.

51.Luikov, A.V. Conjugate Convective Heat Transfer Problems / A.V. Luikov // Int. J. Heat and Mass Transfer. - 1974. - Vol. 17. - №2. - pp. 257-265.

52.Karvinen, R. Simultaneous use of analytical and numerical methods in conjugated heat transfer / R. Karvinen // Proceedings of CHT-08 (ICHMT International Symposium on Advanced in Computational Heat Transfer). - 2008. - CHT-08-103. - 13pp.

53.Lehtinen, A. Analytical solution for a class of flat conjugate heat transfer problems [Электронный ресурс] / A. Lehtinen, R. Karvinen // Frontiers in Heat and Mass Transfer. - 6 pp. - Режим доступа: www.ThermalFluidsCentral.org.

54.Волков, K.H. Решение задач сопряженного теплообмена и передача тепловых нагрузок между жидкостью и твердым телом / К.Н. Волков // Вычислительные методы и программирование. - 2007. - т. 8. - с. 265 - 274.

55.3инченко, В.И. Математическое моделирование сопряженных задач тепломассообмена / Зинченко В.И. - Томск: Изд-во ТГУ, 1985. - 221с.

56.Синярев, Г.Б. Развитие и приложение интегрального метода Кутателадзе -Леонтьева к решению сопряженных задач конвективно-кондуктивного теплообмена / Г.Б. Синярев, Б.Б. Петрикевич // Известия СО АН СССР. Серия технических наук. - 1984. - Вып. 2. - № 10. - с. 59- 64.

57.Зинченко, В.И. Решение неавтомодельных задач теории пограничного слоя с учетом сопряженного теплообмена / В.И. Зинченко, Е.Г. Трофимчук // Известия АН СССР. МЖГ. - 1977. - №4. - С. 59-64.

58.3инченко, В.И. Решение задач сопряженного теплообмена при обтекании тел различной формы / В.И. Зинченко, Е.Н. Путятина // Прикладная механика и техническая физика. - 1986. - № 2. - С. 85-93.

59.Зинченко, В.И. Исследование пространственного турбулентного пограничного слоя с учетом сопряженного теплообмена / В.И. Зинченко, О.П. Федорова // Прикладная механика и техническая физика. - 1989. - № 3. - С. 118-124.

60.Гришин, A.M. Сопряженные и нестационарные задачи механики сплошных сред / A.M. Гришин, В.М. Фомин. - Новосибирск: Наука, 1984. - 318 с.

61.Совершенный, В.Д. О Влиянии неизотермичности поверхности профиля на локальные значения коэффициента теплоотдачи / В.Д.Совершенный, В.А. Алексин // Известия ВУЗов, Авиационная техника. - 1982. - № 3. - с. 74-77.

62.Колина, Н.П. Влияние ступенчатого изменения температуры поверхности на теплообмен при ламинарном пограничном слое / Н.П. Колина // Труды ЦАГИ.-1971.-Вып. 1315.-С. 74-93.

63.Богаенко, И.Н. Сопряженные задачи теплообмена в телах сложной формы / И.Н. Богаенко, Н.В. Бойчук, В.В. Буадзе, А.А. Маснев, Ю.А. Тимофеев. -Тбилиси. Издательство "Мецнаериби", 1977. - 131 с.

64.Лыков, А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967.-399 с.

65.FLUENT 6.3. User's Guide. Fluent Inc., 2006.

66.Luo, C. Numerical study of internal flow fields in steam turbine stages with balance holes / C. Luo, L. Song, J. Li, Z. Feng // Proceedings of ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea and Air. - 2010. - GT2010-23704. - 9 pp.

67.Волков, K.H. Течение и теплообмен в каналах и вращающихся полостях / К.Н. Волков, В.Н. Емельянов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 486 с.

68.Volkov, K.N. Conjugate heat transfer in a rotating disc with holes / K.N. Volkov // Journal of engineering Physics and Thermophysics. - 2010. - vol. 83. - № 2. - p. 291-302.

69.Волков, К.Н. Ускорение решения задач сопряженного теплообмена на неструктурированных сетках / К.Н. Волков // Вычислительные методы и программирование. - 2009. -Т 10. - №1. - с. 184-201.

70.CALS (Continuous Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла продукции) в авиастроении / науч. ред. А.Г. Братухин. - М.: Издательство МАИ, 2002. - 676 с.

71.Основы современных компьютерных технологий / Учебник под ред. проф. А.Д. Хомоненко. - Санкт - Петербург. Корона принт, 2005. - 672с.

72.Моисеев, М.Г. Трение и теплообмен в аэродинамике летательных аппаратов / М.Г. Моисеев, Ю.П. Савельев, Ю.Н. Циркунов. - Л.: Издательство ЛМИ, 1986. - 115 с.

73.Гинзбург, И.П. Теория сопротивления и теплопередачи / И.П. Гинзбург. -Издательство ЛГУ, 1970. - 375 с.

74.Моисеев, М.Г. Трение и теплообмен в аэродинамике: учебное пособие / М.Г. Моисеев. - Балтийский государственный технический университет, СПб., 2010.- 108 с.

75.Роди, В. Модели турбулентности окружающей среды / В кн.: Методы расчета турбулентных течений. Под ред. В. Кольмана. - М.: Мир, 1984. - С. 227-322.

76.Белов, И.А. Теплоотдача и сопротивление пакетов труб / И.А. Белов, H.A. Кудрявцев - Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 223 с.

77. Быстров, Ю.А. Численное моделирование вихревой интенсификации теплообмена в пакетах труб / Ю.А. Быстров, С.А. Исаев, H.A. Кудрявцев, А.И. Леонтьев. - СПб,Судостроение, 2005 - 392 с.

78.Menter, F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications / F.R. Menter // AIAA J. - 1994. - V. 32, No 8. - P. 1598-1605.

79.Кириллов, А.И. Некоторые результаты численного моделирования турбулентного течения в решетках турбомашин / А.И. Кириллов, С.А. Галаев // Труды XV школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. РАН А.И. Леонтьева. Том 2. - М.: Издательский дом МЭИ, 2005.-С. 7-12.

80.Быков, Ю.А. Численное моделирование аэроупругости в решетке охлаждаемых лопаток / Ю.А. Быков // Авиационно-космическая техника и технология. - 2010. —№5. - с. 59 -63.

81.Самойлович, Г.С. Гидрогазодинамика / Г.С. Самойлович. - М.: Машиностроение, 1990. - 384 с.

82.Fakhari, К. Numerical investigation of unsteady blade row interactions with leakage flow in steam turbines / K. Fakhari, T. Hofbauer, A. Weber // Proceedings of ASME Turbo Expo 2009: Power for Land, Sea and Air. - 2009. - GT2009-59613. - 20 pp.

83.Ривкин, C.A. Уравнения состояния воды и водяного пара для машинных расчетов процессов и оборудования электростанций / С.А. Ривкин, Е.А. Кремневская // Теплоэнергетика. - 1977. - №3. - С. 69 -73.

84.Александров, А.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р-776-98. / А.А. Александров, Б.А. Григорьев. - М.: Издательство МЭИ, 1999. -168 с.

85.Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. - М.: Наука, 1974. -712 с.

86,Ong, C.L. Computation of the flow and heat transfer due to a rotating disc / C.L. Ong, J.M. Owen // Int. J. Heat and Fluid Flow. - 1991. - vol. 12 - issue 2. - pp. 106 -115.

87.Юдаев, Б.Н. Теплопередача / Б.Н. Юдаев. - М.: Высшая школа, 1981. - 319 с.

88.Northrop, A. Heat transfer measurements in rotating-disc systems part 1: The free disc / A. Northrop, J.M. Owen // International Journal of Heat and Fluid Flow. -1988.-vol. 9.-Issue l.-pp. 19-26.

89.Northrop, A. Heat transfer measurements in rotating-disc systems Part 2: The rotating cavity with a radial outflow of cooling air / A. Northrop, J.M. Owen // Journal of Heat and Fluid Flow. -1988. - vol. 9. - Issue l.-pp. 27-36.

90.Жирицкий, Г.С. Газовые турбины авиационных двигателей / Г.С. Жирицкий, В.И. Локай, М.К. Максутова, В.А. Стрункин. - М.: Оборонгиз, 1963г. - 608 с.

91.Дыбан, Е.П. Конвективный теплообмен при струйном обтекании тел / Е.П. Дыбан, А.И. Мазур. - Киев: Наукова думка, 1982. - 303 с.

92.Баранова, Н. Обсудили аспекты ремонта / Н. Баранова // Еженедельная газета энергомашиностроительного концерна ОАО «Силовые машины». - 2013. - № 7 (321) - 1 марта.

93.Кортиков, H.H. Обобщение опытных данных по эффективности завесного охлаждения при вдуве под углом / H.H. Кортиков, Ю.А. Смирнов // Промышленная теплотехника. - 1988. - Т.10. - №1. - С. 33-36.

94.Кортиков, Н.Н Моделирование многофакторного воздействия параметров газового потока на теплообмен и потери в проточных частях высокотемпературных газовых турбин: автореф. дис. ... докт. техн. наук: 01.04.14 / Кортиков Николай Николаевич. - СПб., 1998. - 32 с.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Назаров, В.В. Расчет теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины: Анализ различных подходов /В.В. Назаров, H.H. Кортиков, М.В. Миронова // Теплоэнергетика. -2011.-№9.-С. 24-29.

2. Кортиков, H.H. Сопряженный теплообмен на вращающемся неизотермическом диске / H.H. Кортиков, М.В. Миронова // Теплофизика и аэромеханика. - 2011. - № 4. - С. 597- 603.

3. Кортиков, H.H. Трехмерное моделирование теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины / H.H. Кортиков, М.В. Миронова // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образование. - 2011. - № 4 (135). - С. 215 - 220.

4. Кортиков, H.H. Методика расчета сопряженного теплообмена при обтекании неизотермических вращающихся тел / H.H. Кортиков, М.В. Миронова // Материалы XIII Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы. 18 мая 2009, Санкт-Петербург. - СПб: Издательство политехнического университета, 2009. - Т. 1. - С. 272.

5. Миронова, М.В. Численное моделирование процессов сопряженного теплообмена в проточных вращающихся полостях / М.В. Миронова, H.H. Кортиков // Молодые ученые - промышленности Северо-Западного региона: материалы конференций Политехнического симпозиума 22 мая 2009 г. - СПб: Издательство политехнического университета, 2009. - С. 27-29..

6. Миронова, М.В. Сопряженный теплообмен на вращающемся диске. / М.В. Миронова, H.H. Кортиков // Труды пятой Российской национальной конференции по теплообмену. В 8 томах (25 - 29 октября 2010 г., Москва). -М.: Издательский дом МЭИ, 2010. - т. 7. - С. 139 -141.

7. Миронова, М.В. Методика расчета теплового состояния охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины / М.В. Миронова // Наука и инновации в технических университетах: материалы Четвертого Всероссийского форума студентов, аспирантов и молодых ученых (29 сентября

QP

- 2 октября 2010 г.) - СПб: Издательство политехнического университета, 2010.-С. 143-145.

8. Кортиков, Н.Н. Сопряженный теплообмен охлаждаемых паром высокотемпературных элементов проточной части турбины. / Н.Н. Кортиков, М.В. Миронова // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в новых энергетических технологиях. Тезисы докладов XVIII школы - семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. РАН А.И. Леонтьева. (23 - 27 мая 2011г.). - М.: Издательский дом МЭИ, 2011. - С. 183-184.

9. Mironova М. Conjugated heat transfer on the rotating bodies: theory and application in turbomachinery / M. Mironova, N. Kortikov // Proceedings of 6th Baltic Heat Transfer Conference. Tampere. Finland. August 24 - 26. 2011. ISBN 978 - 952 - 15

- 2638 - 1 (whole set). ISBN 978 - 952 -15- 2639-3 (printed), ISBN 978 - 952 - 15

- 2640-4 (CD-ROM). 6 pp.