Кафедра "Турбінобудування"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/51

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/turbine

Кафедра "Турбінобудування" була заснована у 1930 році у Харківському механіко-машинобудівному інституті визначним ученим, педагогом і організатор науки, професором Володимиром Матвійовичем Маковським.

Постановою Ради Міністрів України № 665-р від 22 грудня 2006 року науково-дослідний комплекс експериментальних установок щодо вивчення газодинамічних та теплофізичних процесів у турбомашинах кафедри "Турбінобудування" НТУ "ХПІ" набув статусу "Національного надбання України". Це єдиний у країні приклад високої оцінки значущості обладнання університетської кафедри та високих наукових результатів, які одержують за його допомогою. Очолював кафедру на той час доктор технічних наук, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки професор Анатолій Володимирович Бойко.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту енергетики, електроніки та електромеханіки Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 1 доктор технічних наук, 5 кандидатів технічних наук; 1 співробітник має звання професора, 5 – доцента, 2 – старшого наукового співробітника.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 8 з 8

Объектно-ориентированная комплексная оптимизация проточной части мощной паровой турбины
(НТУ "ХПИ", 2015) Авдеева, Елена Петровна
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.16 – турбомашины и турбоустановки. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена разработке методологии объектно-ориентированной комплексной оптимизации проточной части мощных паровых турбин, которая основана на совместном расчете термогазодинамических процессов в элементах проточной части паровой турбины. На основании современной тенденции постоянного роста спроса общества на электроэнергию становится актуальным проектирование новых и модернизация существующих паровых турбин. Разработана методология объектно-ориентированной комплексной оптимизации проточной части мощных паровых турбин. При реализации этой методологии была усовершенствована математическая модель термогазодинамических процессов моделирования совместной работы системы соплового парораспределения, уравнительной камеры и многоцилиндровой проточной части турбоагрегата, разработаны методики определения: потерь давления в камере за регулирующей степенью с учетом режимных и конструктивных параметров; коэффициента потерь и угла выхода потока рабочего тела с решетки от величины подрезки выходной кромки, а также оценено влияние изменения межвенцового зазора и схемы подачи рабочего тела к сегментам направляющего аппарата на эффективность регулирующей ступени и включено в единое интегрированное информационное пространство САПР "Турбоагрегат". С помощью предложенной методологии выполнена оптимизация проточной части турбины К-310-240 с помощью двух подходов. Первый подход – оптимизация турбины с раздельным определением оптимальных геометрических параметров её объектов, а второй подход – комплексная оптимизация всей турбины. Результаты проведенных расчетов, показали эффективность второго подхода при оптимизации проточной части мощной паровой турбины по сравнению с первым. Использование предложенной методологии позволило увеличить мощность турбины К-310-240 на 6,179 МВт, а абсолютный КПД цикла – на 0,83%.
Об'єктно-орієнтована комплексна оптимізація проточної частини потужних парових турбін
(НТУ "ХПІ", 2015) Авдєєва, Олена Петрівна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки. – Національний тех-нічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці методології об'єктно-орієнтованої комплексної оптимізації проточної частини потужних парових турбін, яка основана на спільному розрахунку термогазодинамічних процесів в елементах проточної частини парової турбіни. У зв'язку з постійним зростанням попиту суспільства на електроенергію стає актуальним проектування нових та модернізація існуючих парових турбін. Для підвищення їх ефективності розроблена методологія об'єктно-орієнтованої комплексної оптимізації проточної частини потужних парових турбін. При реалізації цієї методології було вдосконалено математичну модель термогазодинамічних процесів моделювання спільної роботи системи соплового паророзподілу, вирівнюючої камери та багатоциліндрової проточної частини турбоагрегату, розроблені методики визначення: втрат тиску в камері за регулюючим ступенем з урахуванням режимних і конструктивних параметрів; коефіцієнта втрат і кута виходу потоку робочого тіла з решітки від величини підрізки вихідної кромки, а також оцінено вплив зміни міжвінцевого зазору і схеми подачі робочого тіла до сегментів направляючого апарату на ефективність регулюючого ступеня та включено до єдиного інтегрованого інформаційного простору САПР "Турбоагрегат". За допомогою запропонованої методології виконана оптимізація турбіни К-310-240, її потужність збільшена на 6,18 МВт, а абсолютний ККД циклу – на 0,83%.
Обратная аэродинамическая задача для оптимального проектирования кольцевых диффузорных каналов турбомашин
(НТУ "ХПИ", 2015) Темченко, Сергей Александрович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.16 – турбомашины и турбоустановки. – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. Диссертация посвящена разработке метода решения прямой и обратной задач для кольцевых диффузорных каналов при условии осевой симметрии течения. Метод предназначен для использования при оптимальном проектировании переходных и выходных диффузорных каналов турбомашин. В разработанном методе прямая и обратная задачи разделены на задаваемое число отдельных подзадач, независимых друг от друга, которые можно решать в любой последовательности или одновременно, что обеспечивает возможность контроля формы любого участка проектируемого канала и позволяет значительно сократить время проектирования. Отдельные подзадачи решаются методами нелинейного программирования, что не требует хранения существенных объемов информации. Разработаны методика оптимального проектирования кольцевых диффузоров на основе обратной задачи и комплекс компьютерных программ для решения прямой и обратной аэродинамических задач и задач оптимизации. С помощью решения прямых задач определены распределения параметров потока по радиусу в межвенцовых и межступенчатых зазорах осевой турбины, что открывает перспективы оптимального проектирования многоступенчатых отсеков турбин по зазорам совместно с переходными или выходными кольцевыми диффузорными устройствами. Используя методику оптимального проектирования кольцевых диффузоров, спроектирован высокоэффективный безотрывной диффузор при заданных степени расширения, осевом и радиальном габаритах. Диффузор мало чувствительный к изменению режимных параметров в диапазонах, характерных для выходных диффузоров компрессоров и энергетических газовых турбин, имеет низкий уровень коэффициента полных потерь и осевой габарит, который меньше на 20% предельного осевого габарита предотрывного диффузора с прямолинейными обводами и такой же степенью расширения.
Обернена аеродинамічна задача для оптимального проектування кільцевих дифузорних каналів турбомашин
(НТУ "ХПІ", 2015) Темченко, Сергій Олександрович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.16 – турбомашини та турбоустановки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці перспективного методу розв'язання прямої та оберненої аеродинамічних задач для кільцевих перехідних та вихідних каналів турбомашин, який враховує особливості організації обчислювальних процесів при оптимальному проектуванні таких каналів. Пряму та обернену задачі розділено на окремі підзадачі, незалежні одна від одної, які можна розв'язувати в будь-який послідовності або одночасно. Це забезпечує можливість контролю форми будь-якої ділянки каналу, що проектується, і дозволяє значно скоротити час проектування. Окремі підзадачі розв'язуються методами нелінійного програмування, що не вимагає збереження істотних обсягів інформації. На основі оберненої задачі розроблено методику оптимального проектування дифузорів. Спроектовано дифузор з криволінійними обводами із заданими ступенем розширення, осьовим та радіальним габаритами. Він має безвідривний характер течії, низький рівень втрат та малу чутливість до зміни режимних параметрів у діапазонах, характерних для вихідних дифузорів компресорів і енергетичних газових турбін, а його осьовий габарит на 20% менший величини граничного осьового габариту передвідривного дифузора з прямолінійними обводами та таким же ступенем розширення.
Optimal design of gas turbines flow paths considering operational modes
(ASME, 2014) Boiko, Anatoli; Govorushchenko, Yuri; Usaty, A. P.; Rudenko, Oleksii
A new technique for multi-parameter optimization of gas turbines flow paths considering a variable mode for their operation is presented. It allow s the estimation of the influence of flow path optimization on performance parameters of gas-turbine units, such as power, efficiency, and fuel consumption. An algorithm for turbine flow path multi-criteria optimization that takes into account the gas-turbine unit operation mode is shown. Approaches to speed up the optimization process are described. Using this technique GT-750-6M low pressure turbine flow path optimization based on real working loads during one year is carried out and the results are analyzed. Due to optimization the unit efficiency was improved at all operating modes. The total fuel economy for considered period makes 50.831 t.
Optimal design of turbines taking into consideration the mode of operation
(2009) Boiko, A. V.; Govorushchenko, Yu. N.; Usaty, A. P.; Rudenko, A. S.
The technique of turbines parameters optimization taking into consideration a variable mode of their operation has been developed. Block-hierarchical representation of design process is used. The hierarchy of local optimization problems is organized by a functional sign and realized in a common information space. The structure of optimization technique is shown, and also the analysis of the data streams uniting these problems in unified process of optimal design is resulted. By means of the developed technique optimal design of the 4-stage turbine expander with rated power 4 MW has been performed. Results of the design are presented and analyzed.
New method and algorithm of three-dimensional turbine guide blade rim optimization
(ASME, 2010) Boiko, Anatoli; Govorushchenko, Yuri; Burlaka, Maksym
The new method and algorithm of three-dimensional turbine guide blade rim optimization were proposed using CFD-calculations, guide blade deformation and reasonable computation time consuming optimization approach. Verification of three-dimensional CFD-calculations results are presented by comparison with experimental data. The reasonableness of the isolated guide blade rim optimization of a turbine stage is justified. Two methods of the complex tangential lean implementation are compared. The parametric model is developed allowing conservation of the mass flow rate through the blade passage during optimization process. Both a bowing method and computational grids construction are realized in specialized program TOpGrid. The gained grids has been written in formatCGNS(CFDGeneral Notation System). The optimization approach is grounded on a combination of the DOE theory and Monte-Carlo method. The algorithm of optimization of guide blade rim is described. The examination of aerodynamic optimization efficiency with the developed algorithm of a guide blade rim at different a/l (a-throat of the channel, l-height of a blade) was carried out. The analysis of the results of the computation and physical explanation of reasons of a turbine blade passage efficiency rise is given.
Методология объектно-ориентированной комплексной оптимизации проточных частей мощных паровых турбин с учетом переменного режима работы
(НТУ "ХПИ", 2014) Бойко, Анатолий Владимирович; Усатый, Александр Павлович; Авдеева, Елена Петровна
Разработана методология оптимизации проточной части мощных паровых турбин с учетом режимов эксплуатации. Представлена новая сложная иерархическая структура оптимизационной задачи реализованной в САПР «Турбоагрегат», которая основана на принципах единого интегрированного информационного пространства, путем добавления новых объектов оптимизации. Для организации эффективного информационного обмена процесс оптимального проектирования реализован с использованием рекурсивного обхода уровней оптимизации.