Wybrane algorytmy do optymalizacji procesu chłodzenia łopatek turbin gazowych
5,0
- Autor:
Agnieszka Wróblewska
- Wydawnictwo:
Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
- ISBN:9788377752500
- Format:PDF
Produkt niedostępny
Zagadnienie optymalizacji procesu chłodzenia łopatek turbin gazowych sformułowano w pracy w następujący sposób: na zewnętrznym brzegu obszaru wielospójnego (łopatki turbiny gazowej) znany jest współczynnik przejmowania ciepła oraz temperatura; należy znaleźć te wielkości na wewnętrznym brzegu obszaru (zagadnienie Cauchy’ego).
Sformułowano dwa ważne, z technicznego punktu widzenia, zagadnienia odwrotne związane z chłodzeniem łopatek. Pierwsze dotyczy rozmieszczenia kanałów chłodzących w istniejącej konstrukcji łopatek w aspekcie kryterium optymalizacyjnego, drugie związane jest z optymalizacją kształtu i położenia kanałów chłodzących w łopatce turbiny gazowej na etapie projektowania. Jako kryterium optymalizacji przyjęto stałą temperaturę na brzegu zewnętrznym łopatki.
Do rozwiązania postawionych zagadnień odwrotnych przedstawiono w pracy zmodyfikowaną metodę objętości skończonych z funkcjami bazowymi do interpolacji rozwiązania w elemencie, zdefiniowanymi w płaszczyźnie fizycznej.
Zagadnienia odwrotne należą do klasy zagadnień źle postawionych w sensie Hadamarda, dlatego zbadano stabilność tej metody. Otrzymany układ równań algebraicznych rozwiązano algorytmem svd. Zagadnienia odwrotne związane z chłodzeniem łopatek turbin gazowych rozwiązano z użyciem dyskretnej transformaty Fouriera oraz algorytmu iteracyjnego, w którym wyznaczane są w najpierw rozkłady źródeł pozornych w kanałach chłodzących, a następnie rozkład temperatury w kanałach.
Metody i algorytmy prezentowane w tej pracy dają fizyczne rozkłady temperatury w kanałach chłodzących łopatek. Szczególnie skuteczna jest metoda iteracyjna źródeł pozornych z zaproponowaną w pracy modyfikacją, która pozwala na ocenę położenia kanałów chłodzących w łopatce, a także na określenie kształtu i rozmieszczenia kanałów chłodzących w łopatce na etapie projektowania.
Innowacje w polskiej nauce w obszarze matematyki i informatyki
Agnieszka Wróblewska, ... Artur Machura, Piotr Klejment, Alicja Kosmala, Natalia Foltyn, Wojciech Dębski, Edyta Makuch, Jacek Wawrzostek, Szymon Ignaciuk, Wiesława Gryncewicz, Maja Leszczyńska, Karol Miądlicki, Mirosław Pajor, Witold Bartnik, Małgorzata Ćwil, Grzegorz Olczyk, Jakub Trojanowski, Michał Folwarczny, Piotr Hrebieniuk, Remigiusz Szczepanowski, Nowicki Marek, Piotr Bała, Tomasz Boczar