НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОХЛАЖДАЕМОЙ ЛОПАТКИ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ

Предложен метод расчета неопределенностей, возникающих при использовании граничного условия третьего рода на характерных участках профиля охлаждаемой лопатки газовой турбины (плоская гладкая и оребренная стенки, а также стенка с газовой завесой). Показано, что неопределенность для гладкой стенки возрастает при увеличении значений чисел Био, при этом величина ошибки может достигнуть 1,47 % при числах Био, равных 1,0. Для оребренной стенки неопределенности повышается до 2,4 %. Наибольшая ошибка, связанная с применением граничного условия третьего рода, имеет место на пластине с выдувом завесы (неопределенность может возрасти до 11 %). Данный метод прошел валидацию на примере охлаждаемой рабочей лопатки Центрального института авиационного моторостроения. Применение граничных условий третьего рода вносит значительную погрешность при определении теплового состояния лопатки с конвективно-пленочной системой охлаждения (особенно для вогнутой поверхности лопатки). На спинке лопатки различие между подходами проявляется меньше вследствие формирования более устойчивой пленки охладителя. Учет неопределенности позволил снизить ошибку при расчете теплового состояния охлаждаемой лопатки c 8 % до 3 %