Luận án Nghiên cứu tăng cường làm mát cho cánh phun cao áp của động cơ tuabin khí tàu thủy

hun khí trên màng phân phối. Do đó, trong luận án xây dựng mô hình 
vật lý đồng dạng với kênh dẫn không khí phía lưng cánh (mô hình đồng dạng B - 
Hình 3.1b). Các mô hình vật lý đồng dạng được đơn giản hóa về mặt hình học, trong 
trường hợp này, kênh dẫn không khí phía trong lưng cánh được thay thế bằng mô 
hình dạng tấm phẳng (mô hình đồng dạng B) vì bán kính cong của CPCA động cơ 
DR76 là Rs lớn hơn 107÷1075 lần so với đường kính lỗ phun D. Tính đúng đắn của 
việc đồng dạng này được khẳng định trong các công trình [22], [34], [36], [47], [86]. 
 Mô hình đồng dạng B được dùng để tính toán hệ số trao đổi nhiệt giữa bề mặt 
trong của lưng cánh với dòng không khí phun ra từ màng phân phối. Các kết quả này 
nhằm xác định kích thước và bố trí các lỗ phun phù hợp trên màng phân phối ở lưng 
cánh. Cụ thể là xác định đường kính D, bước lỗ tương đối S/D, khoảng cách tương 
đối H/D, số lượng lỗ phun sao cho hệ số trao đổi nhiệt là cao nhất nhưng không làm 
tăng lưu lượng không khí làm mát, sau đó các kết quả này sẽ được áp dụng để thiết 
kế lại màng phân phối của CPCA động cơ DR76. 
3.2. Xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho cánh phun tuabin cao áp động cơ DR76 
bằng ANSYS 
 Mô hình trao đổi nhiệt cho cánh phun trong CFX được xây dựng với các bước 
chính: Xây dựng mô hình cánh và dòng khí bao quanh cánh; Chia lưới trong ANSYS 
 65 
ICEM CFD; Tính toán, lựa chọn số liệu của các biên và lựa chọn mô hình trong 
ANSYS Setup; Giải trong ANSYS Solution; Quản lý và xử lý kết quả trong ANSYS 
Result. 
 Trong ANSYS-CFX, độ chính xác của kết quả phụ thuộc chủ yếu vào phương 
pháp xây dựng mô hình: tính đúngắ đ n của mô hình vật lý đã xâyự d ng (mô hình cánh 
và dòng khí bao quanh), phương pháp chia lưới (đảm bảo các tiêu chuẩn theo khuyến 
cáo và phù hợp với bài toán), lựa chọn các mô hình (mô hình giải, mô hình trao đổi 
nhiệt, mô hình rối, mô hình lớp biên). Bên cạnh đó, cácằ h ng số của chất khí có vai trò 
nhất định trong việc hiệu chỉnh kết quả, nâng cao độ chính xác. Như vậy lựa chọn mô 
hình mô phỏng và các hằng số chất khí để phù hợp với bài toán đang nghiên ức u là 
việc không dễ, cần có bước hiệu chỉnh và kiểm chứng kết quả tính toán. 
 Để hiệu chỉnh và kiểm chứng kết quả của mô hình mô phỏng, các công trình 
nghiên cứu đã so sánh kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm [28], [46], [100]; 
so sánh với màu sơn đặc chủng [61], [81] hoặc vết cháy cánh [69], [136] sau khi động 
cơ hoạt động. Việc thực nghiệm trên cánh tuabin là hết sức khó khăn, thường vượt 
quá khả năng của các phòng thí nghiệm tại các trường đại học nên không phải công 
trình nào cũng có khả năng tự thực nghiệm trên đúng đối tượng nghiên cứu. Do vậy 
nhiều công trình nghiên cứu như [23], [65], [98], [106] đã sử dụng kết quả thử nghiệm 
trên cánh Mark II để kiểm chứng mô hình mô phỏng. 
 Cánh Mark II là cánh phun tiêu chuẩn, làm mát kiểu đối lưu đã được thử 
nghiệm và công bố kết quả bởi NASA [52]. Cánh này có đặc điểm khí động và làm 
mát tương đồng với CPCA động cơ DR76 nên luận án sẽ tính toán mô phỏng cho 
cánh Mark II tương tự như các công trình[23] , [65], [98], [106] đã liệt kê ở trên. Khi 
kết quả mô phỏng bám sát kết quả thực nghiệm thì có thể coi phần mềm và mô hình 
mô phỏng đã xây dựng có đủ độ tin cậy, đủ khả năng để tiến hành mô phỏng cho 
CPCA động cơ DR76. 
3.2.1. Xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho cánh phun Mark II bằng phần mềm 
ANSYS-CFX 
3.2.1.1. Xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho cánh Mark II bằng ANSYS-CFX 
 Việc xây dựng mô hình mô phỏng được bắt đầu bằng cách xây dựng trên cánh 
Mark II, sau đó so sánh kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm của Hylton và 
cộng sự [52] ở chế độ “code 4322 run 16”. Trong quá trình thực nghiệm, Hylton đã 
dẫn dòng khí nóng từ buồng đốt vào 3 cánh phun Mark II (Hình 3.2). Cánh Mark II 
 66 
là CPCA làm bằng thép không gỉ mã ASTM 310, các thông số cơ bản của cánh được 
thể hiện trên Bảng 3.1, biên dạng cánh được biểu diễn trên Hình 3.3 [52], cánh được 
làm mát bằng cách cho không khí đi qua 10 lỗ xuyên tâm (Hình 3.3). 
 Hình 3.2. Sơ đồ thực nghiệm của Hylton cho cánh phun Mark II [52] 
 Bảng 3.1. Bảng thông số hình học cơ bản của cánh Mark II [52] 
 TT Tên thông số Giá trị 
 1 Góc đặt (Setting angle), [độ] 63,69 
 2 Góc thoát của dòng khí (Air exit angle), [độ] 70,96 
 3 Họng cánh (Throat), [mm] 39,83 
 4 Chiều cao cánh, [mm] 76,20 
 5 Bước cánh, [mm] 129,74 
 6 Bán kính cong của lưng cánh, [mm] 159,35 
 7 Bán kính cong của bụng cánh, [mm] 129,49 
 8 Dây cung biên dạng, [mm] 136,22 
 9 Dây cung biên dạng chiếu lên dọc trục, [mm] 68,5 
 Kết quả nhiệt độ và áp suất thu được từ hệ thống cảm biến gắn trên bề mặt 
cánh ở độ cao trung bình (Hình 3.4). Kết quả hệ số trao đổi nhiệt tại bề mặt ngoài của 
cánh được tính từ dữ liệu nhiệt độ bề mặt cánh và nhiệt độ đầu vào của dòng khí nóng. 
 Như đã nói ở trên, chia lưới là công đoạn quan trọng trong việc xây dựng mô 
hình trong ANSYS-CFX, trong đó bao gồm thiết lập tính chất vật lý và phương pháp 
chia lưới, chia lưới tổng thể, chia lưới cục bộ, kiểm tra chất lượng lưới. Luận án sử 
dụng công cụ ICEM CFD tích hợp trong ANSYS để thực hiện việc chia lưới. Do lớp 
biên có sự biến thiên rất lớn về vận tốc và nhiệt độ, cho nên lưới tại khu vực gần vách 
 67 
cần chia mịn hơn (thường sử dụng Inflation) và được đánh giá thông qua thông số 
không thứ nguyên y+ [11], [13]. Lớp đầu tiên có độ dày 10-3 mm (để đảm bảo hệ số 
y+~1), tỷ số tăng độ dày 1,2. Ngoài ra, độ hội tụ của lưới cũng đã được kiểm tra để 
kết quả không sai lệch nhiều khi tăng số lượng lưới. 
 Hình 3.3. Biên dạng cánh Mark II và các Hình 3.4. Vị trí đặt cảm biến nhiệt độ 
 biên của dòng khí [52] và áp suất trên cánh Mark II [52] 
 Trong phần lớn công trình, việc chia lưới bề mặt ngoài cánh tuabin và máy 
nén thường ở dạng cấu trúc. Tuy nhiên trong trường hợp cánh tuabin có làm mát, bao 
gồm cả kênh dẫn dòng khí bên trong cánh có hình dáng phức tạp nên không phải lúc 
nào cũng thu được dạng lưới này. Trong mô hình đang xây dựng, tác giả sử dụng kiểu 
lai Hybrid giữa cấu trúc và phi cấu trúc. Qua khảo sát thấy rằng có nhiều công trình 
xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho cánh tuabin sử dụng cách chia lưới Hybrid như 
[40], [54], [61], [63], [81], [84]. Kết quả lưới của mô hình cánh Mark-II (Hình 3.5) 
có hơn 1 triệu nút và hơn 4 triệu phần tử. 
 Hình 3.5. Mô hình chia lưới trong ANSYS 
 68 
 Từ các phân tích trong Chương 1 và Chương 2, phương pháp RANS với mô 
hình rối SST được lựa chọn, tuy nhiên luận án tính toán và so sánh cả hai mô hình rối 
SST và k-ε với thực nghiệm để khẳng định lại lựa chọn mô hình rối SST là đúng đắn. 
Mô hình gồm đầu vào dòng khí nóng, các đầu vào của dòng không khí làm mát, đầu 
ra với các thông số được liệt kê trong Bảng 3.2, Bảng 3.3. Hai mặt hai bên được thiết 
lập ở dạng “giao diện chu kỳ”, mô hình trở thành nhiều cánh được xếp liền kề với 
bước cánh t=129,74 mm. 
Bảng 3.2. Thông số cài đặt mô hình và điều kiện biên của dòng khí nóng chảy bên 
 ngoài cánh ở chế độ “code 4322-run 16” [52] 
 Tên thông số Ký hiệu [đơn vị] Giá trị 
Vật liệu cánh ASTM 310 
Mô hình trao đổi nhiệt Total Energy 
Dải giá trị y+ ≤ 1 
Mô hình rối SST 
Điều kiện hội tụ 10-6 
Áp suất dòng khí ở đầu vào pg [kPa] 263,94 
Nhiệt độ dòng khí ở đầu vào Tg [K] 777 
Áp suất dòng khí ở đầu ra p1 [kPa] 158,05 
Độ rối dòng ban đầu Tu [%] 8,3% 
Bảng 3.3. Bảng thông số các lỗ làm mát xuyên tâm cánh Mark II và không khí làm 
 mát ở chế độ “code 4322 run 16” [52] 
 Lỗ số Đường kính lỗ, [mm] Nhiệt độ Tc, [K] Lưu lượng Gc, [g/s] 
 1 6,30 390,65 4,72 
 2 6,30 376,82 4,86 
 3 6,30 389,03 4,80 
 4 6,30 404,06 5,22 
 5 6,30 358,74 4,71 
 6 6,30 351,02 4,52 
 7 6,30 368,07 4,31 
 8 3,10 416,48 1,62 
 9 3,10 446,90 1,01 
 10 1,98 480,14 0,633 
 69 
3.2.1.2. So sánh kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm ở chế độ “code 4322-run 16” 
 Kết quả mô phỏng áp suất, nhiệt độ ở mặt cắt trung bình trên bề mặt ngoài của 
cánh được biểu diễn trên Hình 3.6. Kết quả trên Hình 3.6a cho thấy áp suất của cả hai 
mô hình rối SST và k-ε cho kết quả gần như trùng nhau và sai số so với kết quả thực 
nghiệm (đường EXP) không quá 5%. Tại các vị trí chuyển trạng thái lớp biên trên 
lưng cánh (đoạn x/Lx=0,4339÷0,5144) kết quả của mô hình SST chính xác hơn so với 
mô hình k-ε. 
 1.2
 1
 g 0.8 EXP
 p/p 0.6 CFD SST
 0.4 CFD k-ε
 0.2
 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
 x/Lx 
 a 
 0.9
 0.875
 0.85
 CFD SST
 0.825
 EXP±3%
 0.8
 EXP
 T/811 0.775
 CFD k-ε
 0.75
 0.725
 0.7
 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
 x/Lx 
 b 
Hình 3.6. Kiểm chứng kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm trên cánh Mark II 
 ở chế độ “code 4322 run 16” 
a – áp suất bề mặt ngoài cánh với biên độ 5%; b – Nhiệt độ bề mặt ngoài của cánh; 
 (Lx – chiều dài dây cung biên dạng theo chiều dọc trục 0x (Hình 3.3); 
 x/Lx0 tương ứng với mặt lưng) 
 Về nhiệt độ bề mặt trên Hình 3.6b cho thấy đường kết quả mô phỏng bằng mô 
hình rối SST (đường CFD-SST) với thực nghiệm (đường EXP) tuy không có đoạn 
nào trùng nhau nhưng sai số luôn nhỏ hơn 3%, đồng thời đường mô phỏng phản ánh 
chính xác quy luật của đường thực nghiệm. Kết quả mô phỏng bằng mô hình rối k-ε 
(đường CFD k-ε) cho kết quả rất chính xác ở đoạn x/Lx=-0,6÷0 và x/Lx=0,45÷0,7, tuy 
nhiên đỉnh nhiệt độ lại không nằm ở mũi cánh mà lệch về phía đầu lưng cánh, giá trị 
 70 
cực đại ở khu vực này cũng vượt quá đường sai số ±3%. Đồng thời kết quả nhiệt độ 
ở đuôi cánh cũng sai lệch lớn so với kết quả thực nghiệm. Đánh giá chung, mô hình 
rối SST cho kết quả nhiệt độ chính xác hơn. 
 Đối với hệ số trao đổi nhiệt tại bề mặt bên ngoài cánh (Hình 3.7), mô hình rối 
k-ε đưa ra kết quả có sai số tương đối lớn, có vị trí gấp 2 lần giá trị thực nghiệm. Điều 
này đã được công trình [104], [105] khuyến cáo. Đối với kết quả mô phỏng bằng mô 
hình rối SST (đường CFD SST) sai số so với kết quả thực nghiệm đa phần không quá 
20%have, có những vùng sai số nhỏ hơn 10% như x/Lx=0÷0,1 và 0,3÷1. Chỉ có vùng 
x/Lx=-0,45÷-0,3 sai số vượt quá ngưỡng 20%. Theo công trình [52], kết quả đo đạc 
và tính toán của Hylton về hệ số trao đổi nhiệt có sai số lên tới 18,8%. 
 1.2
 1
 0.8
 EXP
 0.6 CFD SST
 h/1135 EXP±20%
 0.4
 CFD k-ε
 0.2
 0
 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
 x/Lx 
Hình 3.7. So sánh hệ số trao đổi nhiệt tại bề mặt ngoài của cánh khi mô phỏng bằng 
 mô hình rối SST và k-ε với kết quả thực nghiệm ở chế độ “code 4322 run 16” 
 Từ việc so sánh kết quả của mô hình mô phỏng với kết quả thực nghiệm trên 
cánh Mark II, có thể đưa ra một số kết luận sau: 
 - Việc sử dụng mô hình rối SST cho mô hình mô phỏng cánh phun tuabin của 
luận án là lựa chọn phù hợp hơn so với mô hình rối k-ε vì nó cho kết quả chính xác 
hơn, đặc biệt khi xét về kết quả hệ số trao đổi nhiệt, điều này đúng với khuyến cáo 
trong các công trình [104], [105]; 
 - Mô hình mô phỏng cánh phun tuabin xây dựng bằng phần mềm ANSYS-
CFX với phương pháp RANS và mô hình rối SST cho sai số về áp suất và nhiệt độ 
tương ứng nhỏ hơn 5% và 3%; sai số về hệ số trao đổi nhiệt nhỏ hơn 20%, nhiều vùng 
nhỏ hơn 10%. Sai số của hệ số trao đổi nhiệt còn lớn là nhược điểm chung của phương 
pháp RANS đang sử dụng, để có sai số nhỏ hơn cần sử dụng phương pháp DNS hoặc 
LES (nhưng đòi hỏi tài nguyên máy tính rất lớn) [104], [105]. Tuy nhiên, các giá trị 
sai số này tương tự sai số được công bố trong các công trình [24], [29], [31], [78], 
[82] và chấp nhận được đối với các bài toán trao đổi nhiệt [104], [105]. 
 71 
 Như vậy, có thể kết luận rằng mô hình mô phỏng cánh phun tuabin xây dựng 
bằng phần mềm ANSYS-CFX, phương pháp RANS với mô hình rối SST đảm bảo 
độ tin cậy, sai số ở ngưỡng chấp nhận được (sai số về áp suất, nhiệt độ, hệ số trao đổi 
nhiệt tương ứng nhỏ hơn 5%, 3% và 20%) và có thể áp dụng để khảo sát trạng thái 
nhiệt cánh phun tuabin. 
3.2.2. Xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho cánh phun tuabin cao áp động cơ DR76 
bằng ANSYS 
3.2.2.1. Xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cánh phun tuabin cao áp động cơ DR76 
bằng ANSYS-CFX và ANSYS-Static Structural 
 Mô hình trao đổi nhiệt nguyên mẫu A được xây dựng bằng ANSYS-CFX (Hình 
3.8), kết quả chính thu được là thông số trạng thái của dòng khí chảy qua cánh, hệ số 
trao đổi nhiệt giữa dòng khí và các bề mặt cánh, phân bố nhiệt độ trên cánh. Sau đó, 
trích xuất dữ liệu nhiệt độ cánh từ ANSYS-CFX sang gói ANSYS-Static Structural 
sẽ tính toán được ứng suất nhiệt trên cánh. 
 Hình 3.8. Mô hình trao đổi nhiệt của CPCA động cơ DR76 
 Như đã lập luận ở mục 3.2.1, phương pháp xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho 
cánh Mark II hoàn toàn đảm bảo độ tin cậy để xây dựng mô hình trao đổi nhiệt cho 
CPCA động cơ DR76. Kết quả lưới của mô hình nguyên mẫu A (dòng khí và CPCA) 
có khoảng 22,3 triệu phần tử, 8,7 triệu nút, lưới tại mặt cắt trung bình được biểu diễn 
trên Hình 3.9, lưới của cánh CPCA được biểu diễn trên Hình 3.10. Lưới tại khu vực 
tiếp giáp giữa dòng khí và bề mặt thành vách (Hình 3.9c) cánh được chia bằng tính 
 72 
năng Inflation với độ dày lớp đầu tiên là 10-3mm, số lượng 10 lớp, lớp lưới sau có độ 
dày bằng 1,2 lần so với lớp lưới trước. Thông số lưới được liệt kê trong Bảng 3.4. 
 a 
 b 
 c 
 Hình 3.9. Mô hình lưới của mô hình trao đổi nhiệt CPCA động cơ DR76 
 a – Lưới tại mặt cắt trung bình; b – Lưới tại khu vực gần cánh; c – Lưới sát biên 
 73 
 Hình 3.10. Mô hình chia lưới CPCA động cơ DR76 
 Bảng 3.4. Thông số lưới của mô hình trao đổi nhiệt CPCA động cơ DR76 
TT Thông số lưới Giá trị Ghi chú 
 1 Tổng số phần tử (số nút) ~22,3 triệu (8,7 triệu) 
 2 Tỷ lệ số phần tử của dòng 96%/ 4% 
 khí/cánh 
 3 Tỷ lệ phần tử dạng 37%/62%/1% 
 Tetrahedrons/Prisms/Pyra
 mids 
 5 Chiều dày lưới đầu tiên sát 10-3 mm 
 vách 
 6 Tỷ số tăng chiều dày lưới 1,2 
 sát vách 
 7 Khoảng cách tới thành vách ≤1 Chi tiết tại 
 không thứ nguyên, y+ Phụ lục 2 
 8 Mesh Orthogonality <1% Acceptable, ~100% 
 Good 
 9 Aspect Ratio 100% Good 
 10 Mesh Expansion Factor <1% Questionable, 2% 
 (Exp. Factor) Acceptable, ~97% Good 
 Chất lượng chia lưới đóng vai trò quan trọng trong mô phỏng CFD, có ảnh 
hưởng tới kết quả, thời gian hội tụ và cả mức độ đòi hỏi tài nguyên máy tính. Trong 
ANSYS-CFX, chất lượng chia lưới thường được đánh giá thông qua 3 chỉ tiêu là 
Mesh Orthogonality, Aspect Ratio, Mesh Expansion Factor (Exp. Factor). Trong đó: 
Mesh Orthogonality đo qua véc tơ pháp tuyến bề mặt và véc tơ từ nút này tới nút kia; 
Aspect Ratio là tỷ lệ lớn nhất chia nhỏ nhất xung quanh mỗi nút; Exp. Factor đo lường 
độ kém của 1 nút so với trọng tâm của phần tử (khối thể tích), Exp. Factor xấp xỉ tỷ 
lệ giữa thể tích phần tử lớn nhất và nhỏ nhất xung quanh một nút. Các chỉ tiêu đánh 
 74 
giá chất lượng lưới của mô hình đều đạt ở mức cao (Bảng 3.4). Với mô hình dòng khí 
có hình dạng phức tạp (bên trong cánh), tồn tại một số lượng nhỏ các khối không đạt 
các yêu cầu như trên (Exp. Factor <1% Questionable) cũng là điều có thể chấp nhận. 
 Mô hình dòng chảy qua cánh có 2 đầu vào là đầu vào dòng khí nóng từ buồng 
đốt và đầu vào của không khí làm mát, với thông số được coi bằng thông số sau máy 
nén cao áp, một đầu ra (Hình 3.8). Mặt ở hai bên được thiết lập “giao diện chu kỳ”, 
tức là kênh lưu thông phía lưng của cánh này sẽ nối thông với kênh phía bụng của 
cánh liền kề, như vậy sẽ cho phép tính toán toàn bộ các kênh lưu thông của CPCA. 
 Các lựa chọn trong phần cài đặt mô hình trao đổi nhiệt CPCA động cơ DR76 
được biểu diễn trên Bảng 3.5, các cài đặt này tương tự như Bảng 3.2. Độ rối dòng ban 
đầu (Tu) của dòng chảy trong các mặt cắt động cơ DR76 là thông số không tìm được 
ở các tài liệu tham khảo có liên quan, cũng như không có đủ điều kiện để đo đạc. 
Theo tài liệu tập huấn của hãng ANSYS [14], cũng như một số kết quả của NASA 
[92] độ rối dòng ban đầu cho dòng chảy trong ĐCTBK nằm trong khoảng Tu=3÷8%, 
cao nhất có thể là 10%, do vậy Tu được lựa chọn ở mức trung bình (Tu=5%), tương 
tự như các công trình [96], [106], [136]. 
Bảng 3.5. Thông số cài đặt cơ bản của mô hình trao đổi nhiệt CPCA động cơ DR76 
 Tên thông số Giá trị 
 Mô hình trao đổi nhiệt Total Energy 
 Mô hình rối SST 
 Độ rối dòng ban đầu Tu [%] 5% 
 Wall Funtion Automatic Near-Wall 
 TimeScale Control Physical TimeScale=10-6 s 
 Điều kiện hội tụ 10-6 
3.2.2.2. Điều kiện biên của mô hình cánh phun tuabin cao áp động cơ DR76 
a) Đặc điểm hình học và làm mát cho cánh phun tuabin cao áp động cơ DR76 
 Tầng tuabin cao áp ĐCTBK tàu thủy DR76 nằm ngay sau buồng đốt dạng 
vành ống ngược chiều có 9 ống chịu nhiệt. Nhiệt độ trung bình của dòng khí cháy đi 
ra khỏi buồng đốt có thể đạt tới gần 1300K [112], nhiệt độ cục bộ của dòng khí có 
thể lên tới 1400K và chi tiết chịu nhiệt độ lớn nhất là cánh phun. CPCA này là cánh 
ngắn, chiều cao cánh 28mm, do vậy để đảm bảo tính công nghệ và dễ dàng bố trí hệ 
thống làm mát thì CPCA không làm vặn, tức là cánh được thiết kế theo quy luật góc 
α=const. Một số thông số hình học cơ bản của cánh phun được trình bày trong Bảng 
3.6, các thông số khác được trình bày trong Phụ lục 1. 
 75 
 CPCA được làm mát kiểu đối lưu bằng dòng không khí từ luồng thứ cấp của 
buồng đốt. Không khí làm mát đi qua lỗ tiết lưu d tới khoang không khí phía trên của 
cánh phun (Hình 1.2) và đi vào bên trong màng phân phối khí. Các lỗ phun trên màng 
phân phối (Hình 1.2) sẽ đưa dòng khí làm mát đi tới phần đầu cánh, từ đó chảy qua 
khe giữa màng phân phối với bụng (và lưng) trước khi thải qua các khe phía đuôi 
cánh. Ngoài ra CPCA động cơ DR76 còn có hai khoang không khí ở hai đầu để làm 
mát cho vành ngoài và vành trong (Hình 3.8). 
 Bảng 3.6. Thông số hình học cơ bản của CPCA động cơ DR76 
 Thông số, [đơn vị] Giá trị Nguồn số liệu 
 Chiều cao cánh, [mm] 28 Đo 
 Dây cung biên dạng, [mm] 42 Đo 
 Số lượng cánh 45 Đo 
 Vật liệu cánh ЖС-6К [132] 
 Chiều dày thành cánh, [mm] 2 Đo, [114] 
 Khoảng cách bên giữa cánh và màng phân phối, [mm] 0,8 Đo, [114] 
 Chiều dày màng phân phối, [mm] 0,5 [114] 
 Số lượng; kích thước mặt cắt khe thoát khí ở đuôi 4 khe; Đo 
 cánh, [mm x mm] 0,5x5 
 Góc ặđ t của cánh, [độ] 39,5 Đo 
 Góc hình học đầu vào, [độ] 90 Đo, [114] 
 Góc hình học đầu ra, [độ] 14 Đo, [114] 
b) Điều kiện biên của dòng khí chảy qua cánh phun 
 Trong mô hình trao đổi nhiệt của CPCA động cơ DR76 có 2 dòng đầu vào 
gồm dòng khí nóng và không khí làm mát, 1 đầu ra của hỗn hợp khí (Hình 3.8). Tại 
đầu vào dòng khí nóng là thông số dòng khí sau buồng đốt (áp suất và nhiệt độ toàn 
phần), đầu vào dòng không khí làm mát là thông số dòng không khí sau máy nén (áp 
suất và nhiệt độ toàn phần), thông số đầu ra là thông số khu vực giữa CPCA và cánh 
công tác của tuabin cao áp (áp suất – thay thế cho sức cản của hiện tượng tiết lưu gây 
ra bởi các phần tuabin phía sau). Thông số của dòng khí tại các biên này (Bảng 3.7) 
được lấy từ tài liệu [115] và tính toán từ lý thuyết trong mục