Вісник № 09

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/22412

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 23

Оценка влияния кривизны поверхности на эффективность пленочного охлаждения
(НТУ "ХПИ", 2016) Петельчиц, Виктория Юрьевна; Письменный, Дмитрий Николаевич; Дашевский, Юрий Яковлевич
В работе представлены результаты численного моделирования пленочного охлаждения рабочей лопатки турбины при подаче охладителя на участок входной кромки через три ряда цилиндрических отверстий. С целью определения влияния кривизны поверхности на эффективность пленочного охлаждения, выполнено сравнение полученных результатов моделирования с результатами моделирования обтекания плоской пластины с пленочным охлаждением на входном цилиндрическом участке. Исследования проводились при величинах параметра вдува от 0,5 до 2,0. Размеры расчётной модели и исходные данные приняты характерными для лопатки турбины высокого давления высокотемпературного ГТД. Моделирование выполнено с помощью программного комплекса ANSYS CFX.
Создание газотурбинного двигателя АИ-312 для модернизации ГТС Украины импортозамещающим оборудованием
(НТУ "ХПИ", 2016) Кравченко, Игорь Федорович; Смирнов, Сергей Альбертович; Кубатин, Валерий Валентинович
В статье дан обобщённый анализ перспектив Европейского газового рынка, состояние газотранспортной системы Украины и стремления российского "Газпром" удержать свои позиции на рынке Евросоюза. Дан экономический анализ замены газотурбинных двигателей на газоперекачивающем агрегате типа ГТК-10И. Приведены преимущества применения газотурбинного двигателя АИ-312 для газотранспортной системы Украины и рассмотрены возможные источники финансирования проекта. Проведён анализ инвестиционных затрат на создание ГТД АИ-312. Дано обоснование социальной эффективности проекта.
Экспериментальные исследования гидростатической силы в щелевом уплотнении конечной длины
(НТУ "ХПИ", 2016) Беда, Александр Иванович; Беда, Иван Никитович; Косторной, Александр Сергеевич
Проведены экспериментальные исследования гидростатической силы в относительно длинном цилиндрическом щелевом уплотнении проточной части центробежного насоса. Получены зависимости коэффициентов радиальной и угловой жёсткостей от перепада давления на щели. Дана оценка влияния окружных перетоков рабочей жидкости в щели, обусловленных полем давления, на величину этих коэффициентов. Получено явление самовозбуждения невращающегося вала в относительно длинном щелевом уплотнении цилиндрической формы.
Проблемы использования новых материалов для лопаточного аппарата турбомашин
(НТУ "ХПИ", 2016) Воробьев, Юрий Сергеевич; Махненко, Олег Владимирович; Овчарова, Наталья Юрьевна; Берлизова, Татьяна Юрьевна; Кулаков, Петр Николаевич
Рассматриваются особенности температурного, термоупругого и вибрационного состояния охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) из монокристаллических материалов с учётом ориентации кристаллографических осей. Проведён анализ концентрации напряжений в зоне эрозионных повреждений лопаток из титанового сплава для последних ступеней паровых турбин. Исследуются особенности скоростного деформирования элементов корпусов ГТД при ударных нагрузках. Показано, что использование новых материалов существенно расширяет возможности турбомашин.
Интеграция энерготехнологических систем в составе газотурбинных компрессорных агрегатов газовой и нефтяной промышленности
(НТУ "ХПИ", 2016) Смирнов, Андрей Витальевич; Парафейник, Владимир Петрович; Щербаков, Олег Николаевич; Епифанов, Сергей Валерьевич; Костюк, Владимир Евгеньевич; Чобенко, Владимир Николаевич; Шевчук, Владимир Васильевич
В работе рассмотрены основные задачи, решаемые в процессе интеграции энерготехнологических систем в составе газотурбинных компрессорных агрегатов газовой и нефтяной промышленности, а также представлены результаты решения некоторых из них. Изложены результаты обобщенного анализа состояния развития конвертированных газотурбинных двигателей для привода турбокомпрессорных агрегатов и рассмотрены основные направления их дальнейшего совершенствования с учетом опыта создания промышленного газотурбинного привода.
Реконструкция уплотнений воздухоподогревателей с целью уменьшения присосов воздуха
(НТУ "ХПИ", 2016) Пугачева, Татьяна Николаевна
Рассмотрены вопросы системы регулирования зазоров в уплотнениях регенеративных воздухоподогревателей. Существующая конструкция уплотнений неэффективна из-за невозможности достаточной регулировки и поддержания необходимых рабочих зазоров в уплотнениях. Установки новой, инновационной системы уплотнений позволяет снизить присосы воздуха до уровня (12–15) %, и как следствие повышение экономичности котла, снижение расходов электроэнергии на собственные нужды, обеспечение стабильной характеристики воздухоподогревателя, повышение надежности и долговечности его элементов.
О влиянии сферических лунок на поверхности лопаток диффузора на рабочий процесс ступени центробежного компрессора
(НТУ "ХПИ", 2016) Зинченко, Игорь Николаевич; Скорик, Андрей Викторович; Парафейник, Владимир Петрович
Представлены результаты численного исследования влияния сферических лунок, размещённых на поверхности лопаток диффузора, на интегральные характеристики ступени центробежного компрессора. Применение лунок рассматривается совместно с задачей увеличения запаса по помпажу. Увеличение запаса по помпажу обеспечивается за счёт модификации геометрии лопаточного диффузора базовой ступени (поворота лопаток), а лунки применяются для увеличения эффективности ступени в правой части газодинамической характеристики.
Повышение эффективности газотурбинных установок, работающих по замкнутому циклу
(НТУ "ХПИ", 2016) Трошенькин, Борис Александрович; Трошенькин, Владислав Борисович
Рассмотрены основные этапы "дизелизации" газотурбинных установок (ГТУ), зафиксированные в патентной литературе. "Дизелизация" основана на принципе независимости давления, развиваемого компрессором, от расхода газа. Выполнение ряда технологических и конструктивных усовершенствований в ГТУ, даёт возможность увеличить давление газа, подаваемого к источнику тепла, до 30 МПа. Последнее обстоятельство позволяет повысить КПД ГТУ до 70 %. Тем не менее, ограничения со стороны прочностных свойств материалов не позволяют использовать часть располагаемого температурного напора для выработки электроэнергии. Данное положение можно исправить, применив для изготовления турбин и компрессоров углеродные материалы и, в частности, фуллерены. Опытным путём установлено, что микротрос из нанотрубок фуллерена толщиной в человеческий волос способен выдерживать грузы в десятки тонн. При высоких температурах прочностные свойства углеродных материалов изменяются незначительно. В докладе дан анализ замкнутого цикла, рабочим телом в котором приняты гелий и аргон. Эффективность разработанного высокотемпературного цикла позволяет приблизиться к эффективности цикла Карно.
Упругогидродинамический анализ высоконагруженных конструкций центробежных компрессоров
(НТУ "ХПИ", 2016) Бондаренко, Герман Андреевич
Рассматривается центробежный компрессор высокого давления как деформируемая гидромеханическая система. Приведены обоснование и постановка задачи комплексного упругогидродинамического (УГД) анализа конструкции компрессора путём совместного решения уравнений гидродинамики упругости. С использованием аппарата методов подобия и размерности определены основные параметры и критерии анализа. Приведены результаты УГД-анализа конструкции компрессора на давление 80 МПа.
Влияние фланцевого соединения и возникающих в нем усилий на ресурсные показатели ЦСД турбины К-200-130
(НТУ "ХПИ", 2016) Черноусенко, Ольга Юрьевна; Пешко, Виталий Анатольевич
Предложено совершенствование модели корпуса цилиндра среднего давления турбины К-200-130 путём приближения конструктивной формы фланцев горизонтального разъёма к реальному виду и учёта, возникающих в шпилечных соединениях, усилий. Показано, что данное мероприятие уменьшает уровень интенсивности напряжений, возникающих в корпусе турбины при пусках из различных тепловых состояний. Учёт усилий возникающих во фланцах показал значительное влияние затяжки шпилек на напряжённо-деформированное состояние корпуса турбины. Эти усилия, в некоторой мере, компенсируют усилия со стороны давления и разности температурных полей и способствует улучшению ресурсных показателей корпуса.
Повышение устойчивости процессов горения в камере сгорания ГТД газодинамическим совершенствованием проточной части
(НТУ "ХПИ", 2016) Сербин, Сергей Иванович; Козловский, Артём Викторович
Статья посвящена вопросу стабилизации пульсационных процессов в камерах сгорания газотурбинных двигателей за счёт газодинамического совершенствования проточной части. Проведён анализ пульсационных процессов в низкоэмиссионной камере сгорания газотурбинного двигателя с помощью современных инструментов вычислительной гидродинамики. Проведены теоретические исследования пульсационных характеристик низко-эмиссионной камеры сгорания с предварительным перемешиванием топливо-воздушной смеси Разработаны практические рекомендации по повышению устойчивости горения в низкоэмиссионной камере сгорания ГТД.
Архитектура интерактивной среды для моделирования термогидравлических систем
(НТУ "ХПИ", 2016) Говорущенко, Юрий Николаевич
Приведено описание принципов построения универсальной графической середы для моделирования термогидравлических систем. Перечислены функциональные возможности специализированных графических редакторов для рисования схем и их компонентов. Представлены особенности применения программного комплекса для некоторых предметных областей, в частности, тепловых циклов паровых и газовых турбин, проточных частей турбомашин, систем соплового парораспределения, а также гидравлических и пневматических сетей. Проведено краткое сравнение функциональных возможностей разработанных программ с существующими аналогами. Показано, что описанная архитектура особенно эффективна в сочетании с использованием объектно-ориентированного итерационно-рекурсивного алгоритма моделирования термогидравлических систем.
Проектирование оптимальных турбинных профилей с помощью кубических интерполяционных сплайнов
(НТУ "ХПИ", 2016) Бойко, Анатолий Владимирович; Усатый, Александр Павлович; Баранник, Валентин Сергеевич
В работе предложена методика проектирования оптимальных турбинных профилей с использованием кубических интерполяционных сплайнов. Проведена оптимизация турбинных профилей по геометрическому критерию качества и по критерию минимума профильных потерь. Показана возможность повышения эффективности турбинных профилей с использованием предложенных кривых. Приведены формы полученных оптимальных профилей и распределение векторов скорости в межлопаточном канале.
Создание методики определения линий энергопотребления предприятия
(НТУ "ХПИ", 2016) Сафьянц, Сергей Матвеевич; Бирюков, Алексей Борисович; Сафьянц, Артем Сергеевич
Цель работы состоит в предложении единой методологии для построения линий энергопотребления предприятия, так как простой удельный расход энергии, отнесенный к объему производства не может служить хорошим индикатором. В работе даются определения энергоэффективности предприятия и её показателей; рассматривается выбор показателей, влияющих на использование энергии; раскрывается сущность базовой линии энергопотребления, описывается методика её определения для технологической и инфраструктурной составляющей в агрегатах и технологических линиях предприятия; предлагается способы сравнения эффективности работы различных предприятий.
Етапи реалізації управління старінням елементів енергоблоків АЕС
(НТУ "ХПІ", 2016) Черноусенко, Ольга Юріївна; Нікуленкова, Тетяна Володимирівна; Нікуленков, Анатолій Геннадійович
В зв’язку з наближенням терміну вироблення встановленого ресурсу обладнання енергоблоків АЕС стає актуальною проблема оцінки його технічного стану, прогнозування залишкового ресурсу та продовження термінів його подальшої експлуатації. На стан енергетичного обладнання АЕС впливає багато чинників: малоциклова втома, охрупнення шарів металу, ерозійно-корозійне зношення, які потребують прямих методів визначення своїх величин та діагностування роботи всіх найважливіших параметрів елементів енергоблоків. В даній статті акцентовано увагу на підвищення ефективності експлуатації енергоблоків шляхом реалізації заходів, спрямованих на своєчасне виявлення і підтримку в виявлених межах деградації, викликаної старінням елементів. Аналізується методологія управління старінням тепломеханічного обладнання і трубопроводів. На основі експлуатаційних даних визначені процеси, що зношують критичне обладнання енергоблока АЕС. Також в статті приведені переваги управління ресурсом шляхом впровадження моніторингу та діагностики обладнання енергоблоків. Отже, результати управління старінням можливо застосовувати при обґрунтуванні можливості тривалої експлуатації.
Дослідження гідродинаміки потоку повітря в струменево-нішевій системі спалювання палива
(НТУ "ХПІ", 2016) Сірий, Олександр Анатолійович; Абдулін, Михайло Загретдинович; Баранюк, Олександр Володимирович
Проведено дослідження структури потоку повітря в нішевій порожнині трапецієвидної форми із плоским козирком на передній стінці в умовах струменево-нішевої системи стабілізації і спалювання газоподібного палива. Представлено методику проведення та опис експериментальної установки для виконання термоанемометричних досліджень. Виконано порівняння експериментальних даних профілю турбулентності для прямокутної та трапецієвидної ніші. Проаналізовано структуру течії в нішевій порожнині та її вплив на стабілізаційні якості струменево-нішевої системи.
Влияние начальных параметров на характеристики проточных частей турбин, работающих на низкокипящих рабочих телах
(НТУ "ХПИ", 2016) Шубенко, Александр Леонидович; Сенецкий, Александр Владимирович; Сарапин, Владимир Павлович
Приведены результаты расчетных исследований с использованием программного комплекса, разработанного в ИПМаш НАН Украины, по определению расходных и геометрических характеристик проточных частей турбин на органических рабочих телах, с учетом их свойств. Проведен сравнительный анализ характеристик проточных части турбин со сверхкритическими и докритическими параметрами рабочего тела на входе в турбину. Показано влияние начальных параметров на экономичность и мощность турбины.
Методика теплового расчёта контактного газокапельного утилизатора теплоты низкотемпературных отходящих газов
(НТУ "ХПИ", 2016) Безродный, Михаил Константинович; Рачинский, Артур Юрьевич; Голияд, Николай Никифорович
Разработана методика расчёта контактного аппарата газокапельного типа для утилизации теплоты низкотемпературных отходящих газов. Для распыления жидкости использовалась механическая центробежная форсунка. Данная методика учитывает реальные условия протекания процессов тепло- и массообмена в системе "конус факела распыливания капель жидкости – сплошная парогазовая среда" и основана на использовании результатов ранее проведённых экспериментальных исследований авторов в указанной системе.
Гидравлический расчет камеры отбора паровой турбины
(НТУ "ХПИ", 2016) Лапузин, Александр Викторович; Субботович, Валерий Петрович
Рассмотрено влияние диаметра и количества отводящих патрубков на уровень гидравлических потерь при входе в эти патрубки. Усовершенствована методика расчета натурных трактов теплофикационных отборов при отводе пара из турбины как через один, так и через два патрубка. Обобщены результаты проведенных в НТУ "ХПИ" исследований камер отбора на крупномасштабном статическом стенде.
Підвищення техніко-економічної ефективності експлуатації паротурбінної установки К-120-6.4 блока ПГУ-345
(НТУ "ХПІ", 2016) Нечуйвітер, Марія Михайлівна
Для кліматологічних умов східної частини України досліджувались можливості підвищення ефективності експлуатації паротурбінної установки К-120-6.4 блоку ПГУ-345 шляхом забезпечення річного графіка теплових навантажень та вибору оптимальних варіантів відпуску теплоти. Технічний ефект варіанта відпуску теплоти впродовж опалювального сезону при постійній витраті мережної води – це збільшення виробництва електричної енергії на 111,7∙10³ МВт – годин/рік.