Моделирование решетки профилей транспортного газотурбинного двигателя

При разработке газотурбинных двигателей необходимо моделировать проточную часть лопаточных машин (турбины, компрессора). При этом рационально использовать ранее спроектированные профили и решетки профилей. Это связано с тем, что процесс создания профилей сопловых и рабочих решеток требует участия большого коллектива и значительных трудовых и временных затрат. Многие решетки создавались для графоаналитического метода проектирования, что приводит к увеличению сроков разработки, снижению универсальности в плане применения языков программирования и цифровых технологий. В статье представлены расчетная схема решетки сопловых профилей типа С8626, основные фрагменты математической модели решетки, а также результаты проектирования и сравнения геометрических параметров исходного и построенного профилей. Обводы исходного профиля аппроксимированы кривыми Безье 2-го порядка, а входная и выходная кромки - дугами окружностей. Определены координаты точек сопряжения окружностей входной и выходной кромок с выпуклой (спинка) и вогнутой (корытце) поверхностями профиля. После аппроксимации обводов исходного профиля была получена интегральная система уравнений исходного турбинного профиля типа С8626. Предлагаемая математическая модель может рассматриваться как самостоятельная или как подсистема (программный модуль) САПР, представлять страницу электронного атласа профилей и т.д.

Modeling the set of blade profiles of a gas turbine engine

In the development of gas turbine engines (GTE) it is necessary to simulate the flow section of blade machines (turbines, compressors). At the same time, it is rational to use previously designed profiles and set of profiles with high aerodynamic and efficient performance. This is due to the fact that the process of creating profiles of a nozzle and moving blades set requires the participation of a large team and considerable labor and time costs. Many sets were created for the graphic-analytical design method, which leads to an increase in the development time and a decrease in the universality in terms of the use of programming languages and digital technologies. The article presents the design scheme of the nozzle profile sets of type С8626, the main fragments of the mathematical model of the sets, the results of the design of the original profile С8626 and the sets, comparison of the geometric parameters of the source and built profiles. The contours of the initial profile are approximated by second-order Bezier curves, and the leading and trailing edges are circular arcs. The coordinates of the points of conjugation of the circles of the leading and trailing edges with convex (suction side) and concave (pressure side) profile surfaces are determined. After approximation of the contours of the initial profile, an integral system of equations of the original C8626 turbine profile was obtained. The proposed mathematical model can be considered as independent, it can be a subsystem (software module) of CAD, to represent the shearer of the electronic atlas of profiles and etc.