Проведен ряд специальных опытов по влиянию режимных и геометрических параметров на работу лабиринтного уплотнения: перепада уплотняемого давления, частоты вращения, радиального зазора и др., с учетом критериев моделирования лабиринтных уплотнений и масштабного фактора. Установлено наличие зависимости коэффициента расхода лабиринтного уплотнения от частоты вращения вала и величины отношения давления перед и за уплотнением. Для обобщения предложено использование критериев Re и Eu, получены номограмма и критериальное уравнение для определения коэффициента расхода подобных уплотнений при различных режимных параметрах.

Уточнено робочий процес та методики розрахунку лабіринтних ущільнень, що дозволяє підвищити їх ефективність, надійність, економічність та термін служби. Одержано візуалізації течії, запропоновано поелементний підхід щодо опису робочого процесу в ущільненні, що полягає в його розгляді як суми отворів з індивідуальними характеристиками. Цей підхід надає змогу встановити наявність аномальних явищ у проточній частині багатощілинного лабіринтного ущільнення у вигляді флуктуацій параметрів течії - одночасно існуючих зон із різними режимами вихрової течії. Одержано графічні та аналітичні залежності впливу різних параметрів на характеристики ущільнення; уточнено існуючі методики розрахунку з урахуванням факторів, раніше не врахованих; розраховано коефіцієнти окремих видів втрат методом ідентифікації математичної моделі ущільнення. Проведено порівняльний аналіз щодо впливу властивостей газів. Визначено ряд нових та уточнено відомі дані щодо вибору геометрії лабіринтних ущільнень, запропоновано збільшення геометричного об'єму розширювальних камер за ходом течії.

Цель работы - отработка методики исследования течения газа в проточной части ступени струйно-реактивной турбины, состоящей из подводящего сопла и рабочего колеса, с применением программного комплекса FlowVision, а также расчет параметров и характеристик этой ступени. В процессе моделирования и исследований использовалось и проверялось большое количество типов граничных условий, начальных сеток и уровней адаптации, шагов расчета по времени и т.д. Представлены результаты расчетов энергетических характеристик струйно-реактивной турбины при заданных давлении и температуре заторможенного потока на входе в ступень 701 325 Па (избыточное давление - 600 000 Па) и 288 К соответственно и статическом давлении на выходе из ступени 101 325 Па. Получены характеристики турбины на окружности рабочего колеса, то есть без учета момента аэродинамического сопротивления при вращении ротора турбины в среде вязкого газа. Основным параметром, необходимым для расчета мощности и КПД турбины, является момент. В статье показано, что окружной (движущий) момент струйно-реактивной турбины при расчетах с помощью программного комплекса FlowVision может быть определен несколькими способами, по результатам рассчитанных параметров, выводимых в информационном окне. Сравнение значений движущего момента, полученного разными способами, в том числе и по одномерной теории, показало, что они отличаются незначительно: в пределах до 12 %. Приведены зависимости изменения этого момента от частоты вращения ротора. Получены значения окружной мощности и окружного КПД от частоты вращения ротора и проведено их сравнение с результатами расчета этих зависимостей по одномерной теории при расчетном и нерасчетном режимах истечения из тягового сопла. Наибольшие значения окружной мощности и окружного КПД достигаются в диапазоне значений частоты вращения 24 000 - 26 000 об/мин; максимальные значения КПД находятся в диапазоне 45 - 48 %. Верификация полученных результатов выполнена по зависимости момента на пусковом режиме от давления на входе в струйно-реактивную турбину путем сравнения результатов расчетов в программном комплексе FlowVision с экспериментальными данными и с результатами расчета по одномерной теории. Показано, что предложенная методика является наиболее достоверной с точки зрения адекватности происходящих процессов внутри машины и наименее временнозатратной с точки зрения выхода расчета на стационарный режим.

Цель работы - отработка методики исследования течения газа в проточной части ступени струйно-реактивной турбины, состоящей из подводящего сопла и рабочего колеса, с применением программного комплекса FlowVision, а также расчет параметров и характеристик этой ступени. В процессе моделирования и исследований использовалось и проверялось большое количество типов граничных условий, начальных сеток и уровней адаптации, шагов расчета по времени и т.д. Представлены результаты расчетов энергетических характеристик струйно-реактивной турбины при заданных давлении и температуре заторможенного потока на входе в ступень 701 325 Па (избыточное давление - 600 000 Па) и 288 К соответственно и статическом давлении на выходе из ступени 101 325 Па. Получены характеристики турбины на окружности рабочего колеса, то есть без учета момента аэродинамического сопротивления при вращении ротора турбины в среде вязкого газа. Основным параметром, необходимым для расчета мощности и КПД турбины, является момент. В статье показано, что окружной (движущий) момент струйно-реактивной турбины при расчетах с помощью программного комплекса FlowVision может быть определен несколькими способами, по результатам рассчитанных параметров, выводимых в информационном окне. Сравнение значений движущего момента, полученного разными способами, в том числе и по одномерной теории, показало, что они отличаются незначительно: в пределах до 12 %. Приведены зависимости изменения этого момента от частоты вращения ротора. Получены значения окружной мощности и окружного КПД от частоты вращения ротора и проведено их сравнение с результатами расчета этих зависимостей по одномерной теории при расчетном и нерасчетном режимах истечения из тягового сопла. Наибольшие значения окружной мощности и окружного КПД достигаются в диапазоне значений частоты вращения 24 000 - 26 000 об/мин; максимальные значения КПД находятся в диапазоне 45 - 48 %. Верификация полученных результатов выполнена по зависимости момента на пусковом режиме от давления на входе в струйно-реактивную турбину путем сравнения результатов расчетов в программном комплексе FlowVision с экспериментальными данными и с результатами расчета по одномерной теории. Показано, что предложенная методика является наиболее достоверной с точки зрения адекватности происходящих процессов внутри машины и наименее временнозатратной с точки зрения выхода расчета на стационарный режим.

На основі геометричного аналізу області контакту штифтового конічного з'єднання встановлено параметри, що впливають на тип контакту отвору і штифта. Вперше встановлено та запропоновано у вигляді формули залежість величини відхилення кута отвору під штифт від допусків на параметри розгорток конічних. У роботі як рекомендації конструктору для проєктування штифтових конічних з'єднань із конусністю 1:50 представлені графіки залежності відхилення кутів отвору та штифтів класів точності А і В від їх номінального значення. Визначена сумарна відносна похибка відхилення кутів отвору та штифта від номінального значення кута для усіх стандартних значень діаметрів штифтових конічних з'єднань.

Розглянуто питання організації, складу документації, загального алгоритму та методів проєктування турбокомпресорів. Основну увагу приділено сучасному системному підходу до проєктування та оптимізації конструкції турбокомпресора як складного технічного об'єкта. Наведено приклад реального проєкту унікального зразка турбокомпресора надвисокого тиску.