Проанализированы техническое состояние и условия эксплуатации паротурбинных установок мощностью 200 и 300 МВт, находящихся в эксплуатации на ТЭС и ТЭЦ и являющихся базовыми агрегатами теплоэнергетики Украины. На основе результатов фундаментальных исследований в области термо- и газодинамики, теплофизики, прочности и надежности конструкций турбомашин сформированы концептуальные подходы и создана необходимая научно-техническая база для широкомасштабного внедрения инновационных технологий при модернизации и реконструкции действующего энергетического оборудования. Отмечено, что предложенная концепция включает весь комплекс исследований жизненного цикла энергоблоков с учетом предыстории и особенностей эксплуатации каждого конкретного агрегата с выходом на оценку его реального технического состояния на момент начала реконструкции. Практическая реализация предложенных мероприятий в условиях ограниченных финансовых возможностей обеспечивает достижение модернизируемым оборудованием технико-экономических показателей на уровне современных требований.

Описан способ построения расчетной модели валопровода с заданными свойствами. Амплитудно-частотные характеристики построенной модели отвечают экспериментальным данным. Приведены результаты расчетов и экспериментов.

Исследовано влияние температуры и давления пара на напряженно-деформированное состояние и длительную прочность высокотемпературной зоны осевого канала роторов среднего и высокого давления турбин К-300-240 ХТГЗ и Т-250Д УТМЗ, находящихся в условиях стационарной ползучести более 200 тыс часов. Установлено, что разгружающее действие давления пара ведет к повышению долговечности зоны осевого канала роторов высокого давления, причем этот эффект тем заметнее, чем выше температура пара. Показано, что срок службы роторов может быть продлен вдвое по параметру длительной прочности осевого канала при сохранении режима эксплуатации.

Наведено результати досліджень вільних і вимушених коливань просторової стрижневої конструкції космічного апарата, які використано в аванпроекті, під час гармонічних збурень від небалансу роторів електромахових двигунів орієнтації з урахуванням зосереджених мас і демпфірування в матеріалі на базі методу скінченних елементів.

Запропоновано методику оцінки впливу режимних чинників на вібраційний стан турбоагрегату, що може використовуватися в автоматизованій системі вібромоніторингу роторів. Для встановлення взаємозв'язку між режимними чинниками та вібраційним станом турбоагрегату використовуються кореляційний і графічний методи. Наведено результати натурних досліджень кінетики вібростану турбоагрегату в разі зміни його активної потужності.

Приведены результаты расчёта кинетики трещины в условиях малоцикловой усталости при пусковых режимах и ползучести материала в трёхопорном замковом соединении ёлочного типа газотурбиной установки ГТН-25 при наличии гипотетической трещины в диске под верхним зубом. Расчёт термонапряжённого состояния в термоконтактной постановке, а также коэффициента интенсивности напряжений выполнен методом конечных элементов. Учтено перераспределение контактных давлений между зубьями соединения вследствие подрастания трещины.

Приведены результаты оценки трещиностойкости трехопорного замкового соединения лопатки газовой турбины в условиях малоцикловой усталости и ползучести материала при наличии гипотетической трещины. Коэффициент интенсивности напряжений вычислен с помощью метода конечных элементов.

Разработана методика расчетной оценки живучести элементов энергооборудования, работающих в условиях малоцикловой усталости и ползучести материала. Для вычисления коэффициента интенсивности напряжений используется метод конечных элементов. Учтено сложное напряженное состояние в вершине трещины и перераспределение напряжения при ее распространении. Выполнена оценка живучести замкового соединения лопатки с диском ротора цилиндра низкого давления газотурбинной установки ГТК-10-4.

Развита методика расчетной оценки трещиностойкости элементов роторов турбомашин. Коэффициент интенсивности напряжений вычисляется с использованием интерполяционного метода А. В. Овчинникова или метода конечных элементов. Проведено исследование трещиностойкости ротора цилиндра высокого давления Т-250/300 при наличии трещины в расточке осевого канала, в донной части термокомпенсационной канавки и трехопорного замкового соединения елочного типа газотурбинной установки ГТК-10-4 при наличии трещины в районе верхнего зуба диска с учетом неточности изготовления соединения в пределах допуска. Исследовано влияние разброса экспериментальных данных по трещиностойкости материала, релаксации напряжений, а также изменения геометрии трещины при ее развитии на живучесть конструкции.

Представлены методы исследования напряженно-деформированного, теплового и вибрационного состояния высоконагруженных элементов энергетических машин и установок. Рассмотрены особенности методологии решения задач динамики и прочности, направленной на анализ реальных конструкций энергомашин, имеющих сложную форму и повреждения в виде трещин. Представлено методическое обеспечение расчетов на термопластичность и ползучесть с применением инкрементальных теорий. Рассмотрена оценка трещинностойкости элементов энергомашин в условиях высокой температуры. Приведены данные исследований термонапряженного состояния и ресурса элементов и узлов паровых и гидравлических турбин с учетом конструктивных технологических отклонений, контактного воздействия и рассеянной поврежденности. Изложены результаты построения расчетных моделей и методик анализа вибрационных характеристик роторов турбин с трещинами. Отражены достижения в области практической вибродиагностики и приведены данные по развитию методов и созданию аппаратурных средств диагностирования вибрационного состояния турбоагрегатов. Внимание уделено устройствам измерения вибрации, построению и функционированию компьютеризированных систем вибродиагностики. Приведены расчеты на прочность элементов термоядерных установок.

Вперше доведено вплив типу стресостійкості голштинських корів на рівень їх природної резистентності та народжених від них телят, рівень газоенергетичного обміну, адаптаційну здатність до зміни температурних умов довкілля, що дозволило обгрунтувати пропозиції щодо підвищення ефективності селекційного процесу шляхом добору молочної худоби за стресостійкістю, який спрямовується на формування високорезистентних і високопродуктивних стад. Одержано порівняльні дані про перебіг захворювань корів на субклінічний мастит залежно від типу їх стресостійкості та вплив даної ознаки на їх відтворювальну здатність, показники продуктивності та функціональні властивості вимені. Набули подальшого розвитку з'ясування зв'язку типів стресостійкості голштинських корів з типами їх вищої нервової діяльності й особливостями поведінки за прив'язного утримання.

Разработанная ранее методика расчётной оценки живучести высокотемпературных элементов энергетического оборудования развита на случай учета влияния влажно-паровой среды. Диаграммы циклической трещиностойкости задаются по значениям в отдельных точках для учета их сложной формы. Приведены результаты расчётной оценки кинетики поверхностной трещины в стенке цилиндрической части барботажного бака на воздухе и во влажно-паровой среде энергоблока мощностью 1000 МВт. Результаты свидетельствуют о значительном влиянии влажно-паровой среды на живучесть элементов конструкции.

Приведены результаты расчетов в трехмерной постановке кинетики напряженного состояния и накопления рассеянных повреждений в зоне разгрузочных отверстий дисков ротора паровой турбины при ползучести в течение 400 тыс. ч. Показано, что зоны разгрузочных отверстий дисков первых двух ступеней являются наиболее напряженными, и материал в этих местах повреждается интенсивнее, чем у поверхности осевого канала.

Приведен метод расчета колебаний вращающегося тела с трещиной, берега которой контактируют между собой. Определены характеристики колебаний двухопорного ротора с поперечной трещиной при различных частотах вращения.

Приведены результаты численного моделирования процессов течения пара в регулировочном клапане паровой турбины на стационарном режиме работы. Рассмотрена совместная задача турбулентного течения пара и теплопроводности в корпусе клапана. Для численного решения используется программный комплекс ANSYS/CFX. Процессы турбулентности моделируются полуэмпирической моделью Ментера. Определены линии тока пара по проточной части, температура корпуса и давление на его стенках. Установлены области отрыва потока и завихрений, особенности его протекания через паровое сито. Результаты приведены в виде рисунков.

Предложена методика расчета диафрагм на ползучесть, которая базируется на многосеточном методе конечных элементов, теории старения ползучести в форме Работнова и методе переменных параметров упругости. Построены трехмерные расчетные модели диафрагмы и устанавливаются особенности ее напряженно-деформированного состояния с учетом пониженного сопротивления ползучести в сварных швах. Показано, что осевые перемещения у разъемов диафрагмы для крайних направляющих лопаток на 30 % выше, чем для средних. При этом интенсивность напряжений выше в 2 раза. Зона максимума интенсивности упругих деформаций у входной кромки направляющих лопаток перемещается с учетом ползучести в область сварного шва, где их интенсивность достигает 2 %.

Представлена методика расчета колебаний тела с трещиной по трехмерной модели. "Дыхание" трещины определяется условиями контактирования ее берегов. Приведены примеры расчета.

Оценено искривление оси ротора синхронного генератора вследствие неравномерности тепловыделения в обмотках возбуждения. Задача решается полуаналитическим методом конечных элементов в цилиндрической системе координат. Показано, что незначительная неравномерность теплоотбора в обмотках приводит к тепловому искривлению оси ротора, создающего силы небаланса, превышающие вес ротора, что может привести к значительному росту вибрации генератора.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363.2-048

Рубрики:

Парові турбіни

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведена оценка термонапряженного состояния высокотемпературного ротора высокого давления турбины Т-250/300-240 на различных пусковых и переходных режимах его эксплуатации с помощью разработанной компьютерной системы диагностики. На основании оценки срабатывания ресурса ротора от малоцикловой усталости определены щадящие режимы эксплуатации турбины. При этом значительно снижается уровень интенсивности напряжений и повреждаемости материала, возникающих в наиболее напряженных зонах ротора. Результаты исследований позволяют разработать рекомендации по проведению пуско-остановочных режимов турбин.