х_i - доля расхода охлаждающего воздуха i-го подвода, выпускаемого в СА с поверхностей лопаток и торцевых поверхностей до узких (горловых) сечений;

G_охл i - расход охлаждающего воздуха через i-й независимый подвод, кг/с.

Температуру газовоздушной смеси в узком (горловом) сечении СА вычисляют по следующей формуле:

где - полная температура газа на входе в СА, K;

- полная температура охлаждающего воздуха в i-м независимом подводе, K;

С_{р охл i} - изобарная теплоемкость охлаждающего воздуха при температуре , ;

C_p0 - изобарная теплоемкость газа при температуре , .

В приложении А приведены рекомендуемые формулы для определения изобарных теплоемкостей.

5.5 Определение пропускной способности СА следует проводить на режимах работы по приведенной изоэнтропической скорости истечения потока и начальных углов натекания потока на СА, соответствующих расчетным режимам работы СА в составе ГТД, для которых определяется пропускная способность.

5.6 При определении пропускной способности СА в модельных условиях в составе пакета секторных лопаток, с целью формирования подвода газа к СА под заданным начальным углом натекания необходимо вносить изменения в пакет секторных лопаток и конструктивные элементы стенда. Допускается использование НА для формирования заданного начального угла натекания потока на СА с обязательным контролем (измерениями) параметров газового потока перед СА (углов натекания, полного давления). Данные по пропускной способности СА, полученные при продувке пакетов в модельных условиях, рекомендуется использовать для валидации математических моделей, применяемых для расчета турбин на натурных режимах работы ГТД.

5.7 Режим работы СА по приведенной изоэнтропической скорости истечения потока следует определять по полному давлению на входе в СА и статическому давлению на выходе (в случае использования пакета секторных лопаток - по статическому давлению в затопленном пространстве за пакетом).

5.8 Количество независимых подводов охлаждающего воздуха к СА (к пакету секторных лопаток) должно быть столько, сколько имеется независимых подводов охлаждающего воздуха в одну лопатку СА в составе ГТД. Подвод охлаждающего воздуха к пакетному или полноразмерному СА должен быть подобен подводу охлаждающего воздуха к СА в составе ГТД.

5.9 Доля расхода охлаждающего воздуха i-го подвода х_i, выпускаемого в СА до узких (горловых) сечений, определяется разработчиком расчетным путем.

5.10 Определение пропускной способности СА продувкой пакета секторных лопаток на газодинамическом стенде не позволяет получить достоверное значение пропускной способности СА, соответствующее пропускной способности СА в составе ГТД. Это связано с возникновением следующих систематических погрешностей при продувке пакета секторных лопаток:

- отсутствие строгой периодичности параметров потока вдоль шага лопаток на выходе из пакета;

- возможная неравномерность параметров потока на входе в пакет в сечении, перпендикулярном к условной оси турбины;

- отсутствие радиального градиента давления на выходе из пакета;

- невозможность создать достоверный радиальный градиент давления на выходе из пакета;

- использование расчетных значений параметров выпускаемого воздуха в проточную часть СА до узкого (горлового) сечения;

- возможное отсутствие моделирования соотношения полных температур охлаждающего воздуха и натекающего на лопатки газового потока, соответствующее натурному соотношению полных температур при работе СА в составе ГТД;

- возможное отсутствие моделирования некоторых выпусков охлаждающего воздуха в проточную часть пакета, которые реализуются в СА в составе ГТД.

5.11 Для повышения достоверности определения пропускной способности СА целесообразно проводить определение пропускной способности СА при его испытании на автономном газодинамическом стенде в составе натурной турбины в модельных условиях.

При данном испытании необходимо моделировать:

- режим работы турбины по степени расширения ;

- кинематический параметр турбины Y;

- выпуски охлаждающего воздуха в проточную часть, как по их достоверному соответствию выпускам охлаждающего воздуха в турбине в составе ГТД, так и по достоверному соотношению полных температур и полных давлений охлаждающего воздуха в турбинных полостях и газового потока на входе в СА.

5.12 Перечень обязательных измеряемых параметров для определения пропускной способности СА:

- полное давление газа на входе в СА , Па;

- полная температура газа на входе в СА , K;

- расход газа на входе в СА G_г0, кг/с;

- статическое давление газа на выходе из СА Р_т, Па;

- расход охлаждающего воздуха по каждому i-му подводу G_охл i, кг/с;

- температура охлаждающего воздуха по каждому i-му подводу , K;

- полное давление охлаждающего воздуха по каждому i-му подводу , бар.

5.13 Измерение расхода газа/охлаждающего воздуха при помощи мерных шайб/сопел следует проводить в соответствии с ГОСТ 8.586.1.

При использовании иного специализированного оборудования для измерения расхода газа/охлаждающего воздуха, к нему должен быть приложен комплект эксплуатационной документации (см. приложение Б, Б.8).

5.14 Определение пропускной способности СА следует выполнять с учетом методических погрешностей измерений.

5.15 Требования к помещениям и оборудованию испытательного газодинамического стенда приведены в приложении Б.

Возможная схема стенда для газодинамического определения пропускной способности СА приведена на рисунке 1.

5.16 Приспособление для продувки (пакет), в котором закрепляется СА, должно обеспечить герметичность стыков на входе в СА и стыков трактовых поверхностей проточной части, чтобы исключить перепуск измеренного в мерном участке расхода воздуха мимо узких (горловых) сечений межлопаточных каналов.

5.17 Для контроля затеканий газа в отверстия перфорации испытание охлаждаемого СА необходимо проводить при заданных расходах охлаждающего воздуха по каждому i-му независимому подводу при обязательном измерении полного давления, полной температуры и расхода в i-м независимом канале.

6 Требования к контролю геометрических размеров узких сечений каналов СА

6.1 Контроль геометрических размеров узких (горловых) сечений каналов СА следует использовать на этапе ОКР и при установившемся серийном изготовлении СА турбин при условии, что определенное количество СА из партии, согласованное между разработчиком технической документации и изготовителем, обязательно контролируется продувкой в соответствии с требованиями, приведенными в разделе 5.

6.2 Контроль площади узких (горловых) сечений СА с использованием КИМ необходимо применять для контрольных (эталонных) СА или для СА, прошедших испытания в системе ГТД, обеспечивших получение необходимых параметров.