Оптимизация системы охлаждения сопловой лопатки энергетической газовой турбины

Проведена оптимизация системы конвективно-пленочного охлаждения сопловой лопатки первой ступени ГТУ на основе единой информационной среды с включением в нее эффективного метода оптимизации, использующего поверхность отклика, алгоритм непрямой оптимизации на основе принципов самоорганизации (IOSO). В работе предложена математическая модель по расчету температуры стенки при конвективно-пленочном охлаждении на базе эмпирических данных для определения коэффициента теплоотдачи и эффективности пленочного охлаждения. Разработан единый код, позволяющий объединить FORTRAN – программу для вычисления глубины охлаждения перфорированной пластины и оптимизатор IOSO. Результаты расчетов отмечают уменьшение относительного расхода охладителя (с 7% до 6%) при вновь полученных распределениях по отверстиям расхода охладителя, диаметров отверстий выдува и шага системы перфорации (при среднем значении глубины охлаждения – 0,65), благодаря чему возможна прибавка мощности ГТУ в 160 кВт.