Індекс рубрикатора НБУВ: Ж306.3

Рубрики:

Фізичні властивості матеріалів

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлена термодинамическая модель мультипроцессного сжатия газа с промежуточным охлаждением. Предложены мультипроцессы сжатия, оптимизированные по минимуму количества отведенной теплоты. Показаны зависимости количества отведенной теплоты и работы сжатия от распределения общего расхода газа по процессам, составляющим мультипроцесс. Обоснованы преимущества мультипроцессного сжатия перед двухступенчатым и трехступенчатым сжатием с промежуточным охлаждением. Модель может быть использована как теоретическая основа для разработки осевых, центробежных и других мультипроцессных компрессоров.

Представлены результаты численного параметрического исследования особенностей течения в суперкритической решетке профилей компрессорной ступени, направленное на снижение волновых потерь и уменьшение области отрывного течения в межлопаточном канале. Поочередно рассмотрено влияние различных геометрических параметров, определяющих среднюю линию профиля, на характер течения в решетке. Представлены результаты расчетов, показано изменение величины волновых потерь и размеров области отрывного течения. По результатам исследования проведен выбор рациональной формы профиля. Определены и сопоставлены характеристики "исходной" и "модернизированной" решеток.

Рассмотрено трактовое уплотнение турбины и процессы, протекающие в нем. Описаны основные механизмы втекания горячего газа во внутренние полости двигателя. Показаны особенности проведения расчета трактовых уплотнений в программных средствах вычислительной газодинамики. Создан алгоритм расчета трактового уплотнения в нестационарной постановке. Проведен нестационарный расчет полной модели полости совместно с межлопаточными каналами ступени турбины. Проведено сравнение результатов, полученных в стационарной (интерфейс Frozen Rotor) и нестационарной постановках.

Описана методика проектирования осевых и радиально-осевых проточных частей турбин для когенерационных установок, использующих низкокипящие рабочие тела. Методика основана на использовании методов аналитического описания геометрий проточных частей и газодинамических расчетов различной сложности. Представлены несколько вариантов проточных частей турбины мощностью 100 кВт для когенерационной установки, использующей в качестве рабочего тела силикатное масло (MDM). Газодинамическая эффективность разработанных проточных частей турбин является достаточной для энергетических машин подобного рода.

Предложен алгоритм и представлены материалы по возможностям учебной программы для решения изобретательских задач при проектировании импульсных технологий. Исследованы возможности реализации основных функций теории изобретательских задач при проведении научных и исследовательских работ для импульсной обработки металлов. Представлена разработка учебной программы, которая позволяет производить синтез технических решений на основе возможностей алгоритмов решения изобретательских задач. В программе реализованы типовые приемы устранения технических противоречий. Программа подкреплена вариантами решения технических задач на основе реальных авторских свидетельств и патентов и может быть использована в учебных и практических целях.

Исследовано влияние на скорость принятия решения при разбеге модификаций самолетов транспортной категории таких основных факторов, как относительная масса и тяговооруженность модификации. Задача решена путем моделирования движения самолета по взлетно-посадочной полосе в момент взлета. На примере тяжелого транспортного самолета дана количественная оценка влияния изменений его массы и тяговооруженности на диапазон скоростей принятия решений о продолжении или прекращении взлета с отказавшим критическим двигателем. Модель оценки представлена в безразмерных параметрах и поэтому применима для самолетов транспортной категории всех типов.

Приведены результаты экспериментального исследования 3-х вариантов исполнения решеток соплового аппарата первой ступени ТНД: двух решеток с наклонным меридиональным сечением проточной части и одной - с осевым. Приведено описание модельных установок, основных характеристик исследуемых лопаточных венцов и условий проведения эксперимента. Даны осредненные результаты экспериментального исследования 3-х вариантов исполнения соплового аппарата первой ступени ТНД. Показана зависимость эффективности кольцевого и диагонального соплового аппарата от закрутки на входе в переходный канал.

Представлен аналитический анализ связи характеристик внутрикамерного процесса и акустического поля двигательных установок (ДУ). Обоснован механизм возникновения акустического поля ДУ на основе представлений Лэмба. Предлагаемая методика расчета шума ДУ позволяет сделать вывод, что шум ДУ зависит от пары компонентов топлива, их расхода, коэффициентов соотношения компонентов, качества рабочего процесса в камере сгорания и ее конструктивных данных, расхода и скорости истечения продуктов сгорания. Амплитуда составляющих спектра шума сильно зависит от пары компонентов топлива, на которых работает двигательная установка. Проведены измерения характеристик акустического поля, генерируемого при работе на месте пульсирующей камеры. Акустическое поле возбуждалось периодически следующими струями. Приведены результаты расчета величины звукового давления в первой гармонике шума в окружающей воздушной среде в дальнем акустическом поле. Построена характеристика направленности первой гармоники, как наиболее энергонесущей.

Індекс рубрикатора НБУВ: О551-042.2

Рубрики:

Авіаційні двигуни

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С помощью метода поверочного расчета и программного комплекса AxCBm, разработанных в Национальном аэрокосмическом университете "ХАИ", проведено численное исследование влияния входной радиальной неравномерности потока на газотермодинамические характеристики центробежных компрессорных ступеней. Рассмотрены различные варианты радиальной неравномерности полей полного давления на входе и их воздействие на структуру течения и суммарные характеристики 2-х центробежных ступеней. Показано, что наличие рассмотренной неравномерности приводит к существенному снижению параметров ступени, представлены количественные оценки.

Сформулирована задача Коши для механической системы из 2-х круговых коаксиальных цилиндров, наружный из которых имеет упруго-податливую поверхность, а внутренний абсолютно твердый и находится во взвешенном состоянии в разделяющей цилиндры жидкости. Исходя из технической моментной теории построены уравнения наружной оболочки для 2-х ее координатных функций в рамках плоской задачи при нормальном падении волны акустического воздействия на поверхность наружного цилиндра. Установлена закономерность поступательного перемещения внутреннего цилиндра и степень влияния упругой связи и точки ее приложения на особенности движения цилиндра под действием звуковой волны. Воздействие передается внутреннему цилиндру только через упругую связь.

Выполнены тестовые расчеты обтекания невязким и вязким газом изолированных профилей. Численное моделирование проведено с помощью решателя F, в котором реализованы неявные разностные схемы: схема переменных направлений Бима - Уорминга и итерационная схема, разработанная на основе метода Ньютона. Исследования показали согласование результатов, полученных по рассмотренным схемам, между собой, а также с экспериментальными и расчетными данными других авторов. Неявная итерационная схема позволила уменьшить процессорное время, необходимое для установления решения, по сравнению со схемой Бима - Уорминга.

Рассмотрены особенности интеграции экстраполированных и интерполированных характеристик турбокомпрессора в математическую модель рабочего цикла комбинированного дизельного двигателя для расчета неустановившихся режимов работы. Показано, что корректное моделирование переходных процессов в системе наддува невозможно без адекватного определения параметров компрессора и турбины турбокомпрессора в тех диапазонах режимах их работы, которые, как правило, не описываются экспериментальными данными. Эффективность предлагаемого подхода оценена путем сравнения расчетных и экспериментальных данных для режимов разгона дизельного двигателя типа 8ЧН 12/12.

Приведены конструкция и принцип работы геликонного ЭРД, изложены результаты экспериментального исследования влияния конфигурации внешнего магнитного поля на эффективность работы маломощного геликонного двигателя с рабочей частотой 10 - 14 МГц и уровнем ВЧ мощности до 50 Вт. Представлена разработанная конфигурация внешнего магнитного поля, описаны ее особенности. Показано, что применение данной конфигурации позволяет повысить тяговый кпд маломощного геликонного двигателя до 13 - 19 % в диапазоне мощности 10 - 50 Вт и индукции внешнего магнитного поля менее 115 мТл. Изложена научная новизна и практическая значимость проведенных работ. Намечены пути дальнейшего совершенствования разработанной конфигурации внешнего магнитного поля.

Проанализированы основные проблемы обеспечения приемлемого теплового режима вентилируемых силовых блоков газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. Рассмотрены способы организованной подачи воздуха под шумотеплоизолирующий кожух газотурбинного двигателя. Предложена трeхмерная математическая модель теплового состояния силового блока на основе уравнений Навье - Стокса, учитывающая явления излучения, гравитации и твeрдотельной теплопроводности. Достигнуто качественное соответствие результатов численных расчетов данным испытаний. Обнаружена высокая чувствительность теплового состояния силового блока к способам подачи вентиляционного воздуха. Показана актуальность применения и дальнейшего совершенствования методов вычислительной аэрогидродинамики при разработке конструкций укрытий газотурбинных двигателей и систем их вентиляции.

Рассмотрен подход к повышению надежности диагностических выводов о техническом состоянии силовых установок на базе газотурбинных двигателей, основанный на построении диагностических моделей изменения состояния в виде отклонений от исходных (либо эталонных) статических характеристик и анализе многомерных трендов временных рядов таких отклонений. Описаны основные этапы по реализации предлагаемого подхода. Трендовый анализ выполняется на основе метода главных компонент с оптимальной аппроксимацией выделенной трендовой компоненты. Для детализации изменения трендов в долгосрочной эксплуатации и краткосрочной динамике анализу подвергаются трендовые поверхности: двумерные тренды по длине выборки и окну анализа.

Показаны результаты численного анализа в источнике шума, являющегося результатом нестационарного аэродинамического взаимодействия венцов турбины вентилятора экспериментального двигателя. Для численного анализа использован q3d-метод отслеживания струй течений газа. Используемый метод доработан для учета трехмерных эффектов течений газа в турбомашинах. Расчеты проведены в абсолютной системе координат, связанной со статором турбины. Так как несмежные рабочие колеса имели одинаковые числа лопаток, расчеты проводились при их различном окружном расположении. Сделаны общие выводы о возможности подавления генерируемых шумов в источнике.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363-011

Рубрики:

Турбомашини (лопаточні теплові машини). Турбобудування

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлено исследование моделирования обтекания рабочей лопатки турбины, имеющей конвективную систему охлаждения. Смоделированы течение воздуха в системе охлаждения и материал самой лопатки. Распределение температуры по перу лопатки и бандажной полке сверено с данными, полученными с использованием известных критериальных зависимостей и с данными, полученными из натурного эксперимента. Даны рекомендации применения программного комплекса ANSYS CFX для трeхмерного моделирования тепломассообмена в лопатках турбины, имеющих конвективный способ охлаждения.