PL
EN

Wtórne struktury wirowe w wieńcach stopni turbinowych

Przepływ przez stopień turbinowy jest bardzo złożony strukturalnie wskutek obecności w nim licznych wtórnych struktur wirowych generowanych zarówno w wieńcu kierowniczym jak i wirnikowym. Przy krawędziach natarcia łopatek kierowniczych i wirnikowych, w pobliżu ich ograniczeń wewnętrznych i zewnętrznych tworzą się wiry podkowiaste. Wewnątrz kanałów łopatkowych wiry te łączą się, częściowo lub całkowicie, z wirami kanałowymi formowanymi przez przepływ poprzeczne. Krawędzie spływu łopatek kierowniczych i wirnikowych są z kolei miejscem generacji śladów wirowych unoszonych przez przepływ główny w kierunku następnych palisad. Również oderwania przepływu, okazjonalnie obserwowane w kanałach wirnikowych mogą prowadzić do powstania dodatkowych dużych wirów o trudnych do przewidzenia kierunkach rotacji. Nieustanne wzajemne oddziaływanie pomiędzy wyżej wymienionymi strukturami czyni badanie przepływu przez stopnie turbinowe niezwykle trudnym.

  

Oddziaływanie pomiędzy wtórnymi wirami (po prawej) rejestrowane w odległości 0.1 cięciwy łopatki wirnikowej za wirnikiem stopnia turbiny wysokoprężnej (po lewej). Prezentowane struktury wirowe: 1 – ślad kierowniczy; 2 – górny kierowniczy wir kanałowy; 5 – dolny wirnikowy wir kanałowy; 6 – górny kierowniczy wir krawędziowy; 7 – dolny kierowniczy wir kanałowy; 8 - ślad wirnikowy; 9 – dolny wirnikowy wir krawędziowy.

Obecność wirów wtórnych dynamicznie oddziałujących ze sobą jest źródłem wielu niekorzystnych efektów zarówno w skali lokalnej jak i globalnej. W skali lokalnej wiry te powodują fluktuacje parametrów przepływowych rejestrowanych w pobliżu ich chwilowych położeń. W skali globalnej SA one źródłem dodatkowych strat i spadku sprawności stopnia.

DO GÓRY