Розглянуто основні закономірності розвитку вторинних течій біля торцевих поверхонь міжлопаткових каналів та в МГД-каналах. Вивчено вплив поздовжнього градієнта тиску, стисливості та зовнішнього магнітного поля на інтенсивність вторинних течій. Запропоновано форму розподілу тиску при якому вторинні течії мають найменшу інтенсивність.

Наведено результати експериментальних досліджень основних характеристик контактного конденсатора з сітчастими насадками. Встановлено вплив висоти насадки та початкових параметрів парогазової суміші на температуру вихідних газів і охолоджувальної води.

У стислій формі викладено основні закономірності течії робочої речовини у гратках соплових та робочих лопаток. На базі одномірної моделі розглянуто робочий процес з відносно короткими лопатками. Проаналізовано внутрішні втрати в турбінному ступені, викладено основи розрахунку просторової течії в ступенях з відносно довгими лопатками, а також виявлено особливості багатоступінчастих турбін.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363-01 я73-1

Рубрики:

Турбомашини (лопаточні теплові машини). Турбобудування

Шифр НБУВ: В343234 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати експериментального дослідження внутрішньої структури примежового шару за наявності ламінарно-турбулентного переходу, індукованого слідом циліндра, який рухається. Встановлено, що коливання циліндра сприяють більш ранньому переходу та росту коефіцієнтів переносу в ламінарному примежовому шарі, який передує йому. Обгрунтовано механізм інтенсифікації, пов'язаний зі зміною фази енергії нестаціонарності в пристінній частині шару у разі досягнення критичної товщини.

Розвинуто чисельний метод розрахунку нестаціонарних аеродинамічних характеристик коливних граток профілів на основі розв'язання зв'язаної задачі нестаціонарної аеродинаміки і пружних коливань лопаток під дією нестаціонарних навантажень. Наведено числові приклади розрахунку плоскої гратки слабкозігнутих компресорних профілів, що виконують крутильні коливання. Одержано задовільну відповідність експериментальним результатам.

Розглянуто експериментальний стенд для дослідження плоских компресорних решіток турбомашин та спосіб удосконалення одного з пристроїв, в якому нове виконання поворотного механізму пакета лопаток дозволило забезпечити підвищення точності одержання аеродинамічних характеристик компресорних решіток.

Викладено основні теоретичні положення механіки рідини та газу. Розглянуто методику розрахунку течії газу в вісесиметричних криволінійних каналах турбомашин. Акцентовано увагу на питаннях проектування вісерадіальних каналів турбомашин. Охарактеризовано комп'ютерну програму "TurbocompressorCAD v. 1.0", зокрема, її склад, апаратні та системні вимоги, процес установки, особливості виконання числових досліджень потоку та розрахунку вісерадіального каналу відцентрованого компресора.

Изложены основные теоретические положения механики жидкости и газа. Рассмотрена методика расчета течения газа в осесимметричных криволинейных каналах турбомашин. Акцентировано внимание на вопросах проектирования осерадиальных каналов турбомашин. Охарактеризована компьютерная программа "TurbocompressorCAD v. 1.0", в частности, ее состав, аппаратные и системные требования, процесс установки, особенности выполнения числовых исследований потока и расчета осерадиального канала отцентрованого компрессора.

Проанализировано современное состояние проблемы численного моделирования нестационарных отрывных течений сплошной среды в проточных частях турбомашин. Рассмотрены уравнения газовой динамики, приведены численные методы их интегрирования. Описан процес пространственного течения газа в дозвуковой турбинной решетке, а также изолированном сверхзвуковом рабочем колесе высоконагруженного компрессора. Исследовано влияние схемной вязкости и модели турбулентности на результаты расчетов. Изложена технология выполнения расчетов высоконагруженных компрессоров. Приведены материалы о пространственном нестационарном турбулентном течении в проточных частях турбомашин.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363-01

Рубрики:

Турбомашини (лопаточні теплові машини). Турбобудування

Шифр НБУВ: Ж69231 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изложен опыт в области численного моделирования сжимаемых вязких турбулентных течений в элементах турбомашин с использованием программного комплекса MTFS. Приведены примеры трехмерного моделирования турбулентных течений и результаты сопоставления с экспериментальными данными.

Разработан алгоритм распараллеливания вычислений при расчете трехмерных течений вязкого газа в турбомашинах. В качестве примера программы аэродинамического расчета рассмотрен программный комплекс FlowER, реализованный на алгоритмическом языке FORTRAN-90. Показано, что применение технологии объектно-ориентированного языка Java позволяет единообразно организовать эффективное распараллеливание вычислений для принципиально различных вычислительных систем: многопроцессорных компьютеров, кластеров, компьютеров в локальной сети.

Рассмотрена постановка задачи о трехмерном течении в лопаточных аппаратах вязкого сжимаемого газа с достаточно произвольным уравнением состояния. Приведены уравнения Навье - Стокса в форме, удобной для численного решения, с использованием современных квазимонотонных схем. Для уравнений состояния совершенного газа, Тамманна и Ван-дер-Ваальса записаны термодинамические функции, необходимые для замыкания системы уравнений газовой динамики.

Предложен численный метод расчета трехмерного трансзвукового потока идеального газа через взаимно движущиеся направляющий аппарат и рабочее колесо турбомашины с учетом колебаний лопаток. Алгоритм позволяет рассчитывать турбинную ступень при произвольном соотношении чисел лопаток статора и ротора с учетом колебаний лопаток под действием переменных аэродинамических сил, вызванных как внешней неоднородностью потока, так и движением лопаток. Приведены результаты расчета последней ступени турбомашины с длиной рабочей лопатки 765 мм.

Запропоновано математичну модель вузла навантаження, елементами якого є трансформатор і турбоагрегати. Диференціальні рівняння системи записано в нормальній формі Коша. Результати комп'ютерної симуляції використано для аналізу станів вузла навантаження.

Экспериментально-теоретическое исследование термоупругого состояния элементов турбостроения осуществлено, исходя из решения обратной задачи термоупругости. В результате решения обратной задачи термоупругости можно определить температурное поле диска турбины, исходя из температурных напряжений. Обратная задача термоупругости решена с использованием уравнения Фредгольма и конечно-разностный аналог ядра интегрального оператора построен, исходя из кусочно-постоянной аппроксимации, и позволяет заменить эксперимент. В качестве примера рассмотрен полый круговой цилиндр. Результаты расчета можно использовать как неотъемлемую часть проектирования объектов энергетического машиностроения (паровых и газовых турбин), а также расчета их ресурса и выбора системы охлаждения.

Розроблено методи аналізу нестаціонарних вібрацій обертових машин у режимі реального часу з використанням різниць. Розглянуто моделі сигналів нестаціонарних вібрацій. Запропоновано методи вибору ділянок локальної стаціонарності та методи визначення різниць кореляційних функцій і спектрів потужності з метою використання останніх як діагностичних ознак. Шляхом комп'ютерного моделювання досліджено похибки визначення ділянок локальної стаціонарності розробленими методами. Виявлено нові діагностичні ознаки обертових машин, які під час використання різницевого кореляційно-спектрального аналізу дозволяють виявити перекіс прилягаючої поверхні другого підшипника турбіни типу К-200-130 ЛМЗ, обрив болта кріплення бічної колодки до обойми першого підшипника турбіни типу К-160-130 ХТЗ та нерівномірність затягування болтів півмуфт роторів високого та низького тисків цієї турбіни. Виявлено також діагностичні ознаки, які дозволяють встановити наявність тріщин у лопатках турбін. На підставі запропонованих методів та алгоритмів розроблено ефективні структури та програмне забезпечення для адаптивного кореляційного аналізу нестаціонарних вібрацій механічного обладнання та його елементів у режимі реального часу.

Розроблено методичне та програмне забезпечення аналізу впливу просідань колон та модуля пружності залізобетону фундаменту на вібраційні характеристики та показники надійності системи турбоагрегат - фундамент - основа (ТФО) за вібраційних відмов. Запропоновано теоретичні підходи, математичні моделі та програмне забезпечення для розв'язання наступних задач: контактної взаємодії окремих підсистем корпуса турбіни та фундаменту; власних і вимушених коливань, статистичної динаміки та вібраційної надійності системи ТФО з урахуванням випадковості її параметрів та зовнішнього впливу. Проведено широкий спектр числових досліджень характеристик власних, вимушених коливань і надійності з урахуванням впливу даних випадкових факторів, обумовлених різними технологічними та експлуатаційними причинами. Виявлено фізичні закономірності формування вібраційних відмов, показано можливість виникнення небезпечних резонансів у контрольованих частотних діапазонах. Результати даних досліджень упроваджено в процесі модернізації турбоагрегатів Зміївської та Придніпровської ТЕС.

Розроблено й обгрунтовано методи побудови монотонних різницевих схем з обмежувачами, а також розглянуто питання їх ефективного використання для числового дослідження запропонованих математичних моделей нестаціонарних аеродинамічних, електродинамічних процесів як квазілінійних гіперболічних систем диференціальних рівнянь у частинних похідних. Наведено функціональні рівняння та систему рівнянь і побудовано їх загальні розв'язки (L-функції) які використовуються у конструкціях монотонних різницевих схем слабкої та класичної апроксимації. Впроваджено L-модифіковані інтерполяційні поліноми Ньютона. Розроблено математичну модель багаторядної гратки жорстких профілів у трансзвуковому потоці газу на базі системи рівнянь газової динаміки (Ейлера). Виконано числове дослідження механізму виникнення низькочастотних аеродинамічних навантажень на профілі робочої гратки, що взаємопов'язані з рухом ударної хвилі завдяки системі рухомих і нерухомих граток профілів. Побудовано математичну модель аеропружної гратки профілів, базуючись на зв'язаних системах рівнянь для газодинамічного потоку та пружних коливань профілів. Виконано числове дослідження умов автоколивань у системі "газ - пружні профілі" у разі імпульсного збурення закону коливань профіля гратки. Модель ізольованого пружного профіля крила використано для числового дослідження стійкості переходів меж зон, компактних за числом Маха, стабільних і нестабільних його аеропружних коливань у трансзвуковому потоці газу. Монотонну різницеву схему застосовано для інтегрування нестаціонарних рівнянь Максвелла, записаних у дивергентній формі.

Розглянуто питання створення числових моделей газодинамічних процесів у проточних частинах турбомашин різного типу та визначення напрямів їх подальшого аеродинамічного удосконалення на підставі раціональної організації просторової нестаціонарної структури потоку. Розроблено числову модель розрахунку просторових нестаціонарних в'язких течій у проточних частинах довільної форми, експериментально доведено її високу обчислювальну ефективність. Наведено результати апробації моделі, що підтверджують її достовірність для широкого діапазону газодинамічних режимів течій і конструкцій проточних частин. Відзначено, що використання розробленої числової моделі на машинобудівних підприємствах і в конструкторських бюро дозволяє скоротити час проектування та зменшити кількість проведення експериментів у деяких випадках на 30 %. Результати наукового дослідження рекомендовано безпосередньо використовувати під час проектування та модернізації проточних частин турбомашин для підвищення їх аеродинамічної ефективності.