Визначено фактичні характеристики газотурбінних двигунів та установок (ГТДУтаУ), а також його вузлів, за експлуатаційних умов на базі математичного моделювання. Розроблено різнорівневі математичні моделі турбовальних ГТД з регульованим і нерегульованим сопловими апаратами силової турбіни, з регенерацією та без регенерації теплоти. Проведено зіставлення одержаних математичних моделей ГТД з дослідними характеристиками та підтверджено їх адекватність. Запропоновано методики розрахунку необхідних газодинамічних параметрів ГПА за неповними вимірюваннями у разі використання існуючих штатних систем контролю ГПА. Удосконалено апроксимаційні характеристики осьових і відцентрових компресорів. Обгрунтовано вбір системи координат для подання характеристик ГТД і його вузлів, запропоновано їх перетворення, що суттєво спрощує процедури ідентифікації моделей. Наведено формули й алгоритми для визначення фактичної потужності ГТДтаУ за умов експлуатації та коефіцієнтів технічного стану ГПА, одержаних з використанням запропонованих математичних моделей.

  Скачати повний текст

Запропоновано економічний обчислювальний алгоритм інтегрування осереднених рівнянь Нав'є - Стокса в областях складної геометрії для паралельних багатопроцесорних обчислювальних систем на базі відомих різницевих схем. Розроблено підхід до розрахунку в'язких турбулентних течій, складених з різномасштабних частин, зокрема для вхідних відсіків. Виконано числові дослідження газодинаміки відсіку турбомашини та досліджено механізм взаємодії вхідного патрубка і першого ступеня. Досліджено фізичний механізм виникнення додаткових втрат у проточній частині вхідного відсіку. Наведено метод раціонального проектування підведення робочого тіла до першого ступеня осьової турбіни.

  Скачати повний текст

Запропоновано метод розрахунку газотермодинамічних параметрів турбовального газотурбінного двигуна на сталих режимах, в основу якого покладено повузлову математичну модель з повінцевим описом процесів в багатоступеневому осьовому компресорі. Сформовано методичні засоби врахування в системі двигуна впливу на його газотермодинамічні параметри та експлуатаційні характеристики таких чинників, як відбір і перепуск повітря з проточної частини компресора, зміна геометричних параметрів лопаткових вінців і меридіональних обводів, зміна програми регулювання поворотних статорних лопаток.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено модель модуля запобігання помпажним явищам у системі керування газотурбінного двигуна (ГТД), що не припускає появи помпажу у турбокомпресорі завдяки ранньому виявленню розвитку зривних процесів. Удосконалено метод діагностування зривних процесів двигуна для систем автоматичного керування газотурбінного двигуна (САКД) на підставі обчислення статистичних характеристик розподілу вейвлет-коефіцієнтів сигналів вимірювальних систем шляхом використання S-дискримінанту. Показано, що розроблена модифікація дозволяє з високим ступенем достовірності за певних граничних умов визначити початок розвитку помпажних явищ у турбокомпресорі ГТД. Розроблено метод обчислення S-дискримінанту, що дає можливість діагностувати зривні процеси у режимі реального часу навіть за умов відсутності попередньо зареєстрованих вимірювань на етапі нормальної роботи двигуна.

  Скачати повний текст

Вперше науково обгрунтовано застосування внутрішньої регенерації теплоти (підведення теплоти відпрацьованих у газовій турбіні газів, процесу конверсії природного газу) у перспективних газотурбінній і парогазовій установках (ГТУ, ПГУ). Розроблено розрахункову модель конвертора природного газу щодо його використання в схемах ГТУ і ПГУ. Запропоновано схеми ГТУ і ПГУ з внутрішньою регенерацією теплоти, проведено їх розрахунки і виявлено залежність ефективності даних схем від параметрів конверсії. Виявлено причини різкого підвищення ККД ГТУ і ПГУ за використання в них внутрішньої регенерації теплоти, а також зменшення забруднення навколишнього середовища газами, які створюють парниковий ефект. Обгрунтовано і запропоновано вираження для ексергетичного ККД розглянутих схем, що враховує "транзитну" ексергію метану, який не прореагував у конверторі. Встановлено, що значення ексергетичного ККД схем з внутрішньою регенерацією теплоти може досягнути 85 %.

  Скачати повний текст