Вісник № 12

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/8936

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 26

Анализ работоспособности радиальных подшипников скольжения турбомашин на водяной смазочной жидкости
(НТУ "ХПИ", 2014) Рухлинский, В. В.; Кожевников, В. П.; Борисенко, Ольга Михайловна
Предложено в качестве альтернативной смазочной жидкости в опорах скольжения турбин ТЭС и АЭС использовать воду. Проведены экспериментально-теоретические исследования радиальных подшипников при смазывании их водосодержащей жидкостью. Численные исследования выполнены на базе трехмерного неизотермического течения смазочной жидкости в зазоре радиального подшипника с учетом теплообмена между смазочным слоем и ограничивающими его элементами подшипника. Малая вязкость воды обуславливает турбулентный режим течения, что было учтено при помощи модели Рейхардта.
Влияние окружной неравномерности свойств материала на неосесимметричное деформирование ротора турбины
(НТУ "ХПИ", 2014) Шульженко, Н. Г.; Гонтаровский, П. П.; Протасова, Т. В.
Оценена возможность необратимого деформирования роторов вследствие окружной неравномерности предела текучести. Численные исследования выполнены на основе метода конечных элементов в сочетании с разложением решений в окружном направлении в ряды Фурье. Показано, что с превышением номинальной частоты вращения появляющиеся местные пластические деформации вызывают значительный прогиб ротора при окружной неравномерности предела текучести материала.
Дослідження роботи системи комбінованого теплопостачання навчального корпусу із застосуванням ексергоекономічного аналізу
(НТУ "ХПІ", 2014) Баласанян, Г. А.; Климчук, О. А.; Кирилова, Е. В.
Рассмотрены режимы работы комбинированной системы теплоснабжения учебного корпуса с использованием возобновляемых источников энергии. Представлена принципиальная схема внедряемой установки теплоснабжения. Проведен эксерго-экономический анализ эффективности работы различных источников тепла в зависимости от внешних факторов. Предложена методика оптимизации технико-экономических параметров тепловой схемы комбинированной системы теплоснабжения на основе эксергоэкономического анализа. Для комбинированной системы теплоснабжения учебного корпуса решена задача оптимизации рабочих параметров.
Задачи проектирования систем парового охлаждения газовых турбин
(НТУ "ХПИ", 2014) Тарасов, Александр Иванович; Литвиненко, Оксана Алексеевна; Михайлова, Ирина Александровна
В статье проведен анализ возможности применения водяного пара в качестве охладителя в системах охлаждения газовых турбин как альтернатива воздушной системе охлаждения. Сформулированы преимущества и основные задачи проектирования систем парового охлаждения газовых турбин. На основе анализа табличных данных построены аппроксимирующие зависимости для плотности, удельной теплоемкости и других теплофизических свойств водяного пара. Справедливость зависимостей ограничена интервалом давлений и температур, которые возможны в системах охлаждения турбин. Выполнена оценка эффективности использования пара в качестве охладителя в системах охлаждения газовых турбин.
Идентификация количественного состава неизвестного газообразного горючего и его продуктов сгорания на основе измеренных технологических параметров процесса сжигания топлива
(НТУ "ХПИ", 2014) Брунеткин, А. И.; Максимов, М. В.; Бондаренко, Алексей Викторович
Отмечена широкая база и значительный потенциал альтернативных (не сертифицированных) видов горючих газов. Выделена причина, затрудняющая их использование – неизвестность и переменность состава. В силу этого в ряде случаев топливо такого вида сжигается при не оптимальных (не стехиометрических) соотношениях горючего и окислителя. Выбрана математическая модель, на основе соотношений химической термодинамики, позволяющая, в таких условиях, рассчитать состав продуктов сгорания. Это осуществляется на основе известного состава топлива (горючее и окислитель–воздух), их теплотворной способности (энтальпия) и качественного состава продуктов сгорания. В результате можно получить количественный состав продуктов сгорания и соответствующую их температуру. Получены аппроксимационные соотношения, для расчета необходимых термодинамических функций. На основе выделенных известных соотношений решения выше отмеченной «прямой» задачи предложено решение «обратной»: при известном качественном составе продуктов сгорании, их замеренных объемном расходе и температура (замеренных технологических параметрах) определение их количественного состава и теплотворной способности (энтальпии). Это позволяет обеспечить оптимальное сжигание подобного вида топлива. Выполнена оценка адекватности предложенной модели. Определены ее ограничения.
Исследование аэродинамических и энергетических характеристик выхлопного отсека ЦНД «ступень-диффузор»
(НТУ "ХПИ", 2014) Швецов, В. Л.; Кожешкурт, И. И.; Конев, В. А.; Солодов, Валерий Григорьевич; Хандримайлов, А. А.
Выполнено численное исследование аэродинамических и энергетических характеристик последней ступени ЦНД мощной паровой турбины с предвключенным каналом межступенчатого зазора и входным участком канала диффузора выхлопного патрубка на стационарном режиме с использованием свойств влажного пара на основе односкоростного приближения и равновесной конденсации. Представлена трехмерная структура, осредненные аэродинамические характеристики элементов отсека, энергетические характеристики каналов ступени. Анализируется влияние геометрических элементов – щели отсоса влаги, проволочной демпферной связи и периферийного цельнофрезерованного полочного бандажа на течение в каналах ступени. Обсуждается эффект и параметры струи надбандажной протечки на течение в диффузоре, влияние проволочной демпферной связи на энергетические характеристики ступени. Исследован эффект возможного перетекания пара через технологическую щель в лопатке вблизи проволочной демпферной связи.
Исследование рабочих процессов камеры сгорания ГТД с применением RQL-технологии сжигания синтетического газа
(НТУ "ХПИ", 2014) Сербин, С. И.; Гончарова, Н. А.
Статья посвящена вопросам численного моделирования рабочих процессов камер сгорания газотурбинных двигателей, работающих на альтернативном топливе. Исследованы вопросы возможности применения RQL-технологии сжигания синтетического топлива и необходимости введения конструктивных модификаций топливосжигающих устройств с целью улучшения экологических характеристик существующих камер сгорания. Концепция RQL камеры сгорания представлена в качестве стратегии по снижению выбросов оксидов азота (NOₓ) газотурбинных двигателей. Концепция отличается высокой стабильностью сгорания за счет богатой первичной зоны.
Математическое моделирование и идентификация фактических тепловых потерь через поврежденную изоляцию трубопроводов теплотрасс
(НТУ "ХПИ", 2014) Подкопай, Виктория Николаевна; Ганжа, Антон Николаевич; Марченко, Наталья Андреевна
В статье рассматриваются проблемы качественного теплоснабжения жилых массивов от централизованных источников энергии. Для обеспечения необходимым количеством тепловой энергии потребителей, нужно компенсировать потери тепла, которые возникают при передаче. Разработаны математические модели и методика определения фактических потерь тепловой энергии через поверхность изоляционного материала трубопроводов с учетом его повреждения в процессе эксплуатации и режимов работы тепловой сети. Адекватность модели подтверждается аналитически. С помощью данной методики можно оценивать и прогнозировать тепловые потери в теплосети, а также эффективность теплоснабжения и потенциал энергосбережения.
Метод визначення ефективності роботи системи централізованого теплопостачання з тепловим пунктом
(НТУ "ХПІ", 2014) Мартиняк, М. А.; Мисак, Й. С.
В статті розглянутий метод аналізу роботи систем централізованого теплопостачання, який дозволяє комплексно проаналізувати всі складові системи, визначити поетапно ефективність роботи складових системи, а також кількість тепла, що поступає тепловому споживачу та втрати його при генерації та транспортуванні. Показано, що в сучасних системах централізованого теплопостачання сумарні втрати тепла не перевищують 10 %.
Метод пространственной оптимизации ступени осевой турбины с учетом обтекания турбинных профилей и периферийной протечки
(НТУ "ХПИ", 2014) Бойко, Анатолий Владимирович; Максюта, Дмитрий Игоревич
В работе приведен метод оптимизации ступеней осевой турбины с учетом обтекания турбинных профилей и периферийной протечки. Выполнены трехмерные расчеты исследуемой ступени. Проведено два этапа оптимизация по критерию повышения КПД. Расчетным путем повышен КПД изолированной ступени на 0,48 %. Получены интегральные и локальные по высоте характеристики потока. Сделан анализ полученных результатов. Представлены выводы относительно целесообразности применения данного метода при оптимизации турбин.
Методи та засоби зниження невизначеностей оцінювання інтенсивності теплообміну в складних сумішах
(НТУ "ХПИ", 2014) Ткаченко, С. Й.; Пішеніна, Н. В.; Румянцева, Т. Ю.
З метою зниження невизначеностей оцінювання інтенсивності теплообміну в складних сумішах виконано дослідження експериментально-розрахункового методу (ЕРМ) визначення інтенсивності теплообміну між металевою стінкою і складними сумішами, для яких інформація про теплофізичні властивості не відома. Удосконалено експериментальну і розрахункову частини ЕРМ. В експериментальному стенді ЕРМ добавлена установка для визначення інтенсивності за умов вимушеного руху. Забезпечено експериментальне визначення розподілу температур по висоті грійного і нагріваного теплоносія. З метою автоматизації збору та обробки експериментальна інформація виводилась на комп’ютер. Удосконалено метод обробки експериментів шляхом уточнення діапазону параметрів проведення досліджень. Запропоновано і введено в систему ЕРМ метод визначення належності натурної суміші (розчину) до ньютонівських або неньютонівських рідин. Вперше запропоновано і науково обґрунтовано методи вибору «модельної» та «частково-модельної рідини» у конкретних теплогідродинамічних умовах та застосування їх теплофізичних властивостей для оцінювання інтенсивності теплообміну в складних сумішах в елементах натурного обладнання.
Мобільні засоби оцінки вібраційного стану енергетичних агрегатів
(НТУ "ХПІ", 2014) Шульженко, М. Г.; Єфремов, Ю. Г.; Цибулько, В. Й.; Депарма, О. В.
Описано апаратні засоби мобільного багатофункціонального вимірювально-діагностичного комплексу неруйнівного контролю й оцінки технічного стану енергетичних і транспортних агрегатів тривалої експлуатації. Наведено технічні характеристики й функціональні можливості мобільних пристроїв оперативного контролю й аналізу вібростану устаткування. Наведено приклад використання розробленого мобільного комплексу при діагностуванні причин підвищеної вібрації турбоагрегату К-200-130. Результати можуть застосовуватися при рішенні завдань вібродіагностики й встановлення причин підвищеної вібрації енергетичних агрегатів.
Моделирование влияния явлений ползучести на напряженно-деформированное состояние высоконапряженных элементов паровых турбин
(НТУ "ХПИ", 2014) Гришин, Н. Н.; Губский, А. Н.; Пальков, С. А.; Пальков, И. А.
Представлена численная реализация методики оценки влияния явлений ползучести на напряженно-деформированное состояние высоконапряженных элементов паровой турбины. Рассмотрена технология обработки имеющихся в литературных источниках экспериментальных кривых ползучести. Технология основана на методе наименьших квадратов. В качестве модели ползучести выбрана модифицированная временная модель ползучести с упрочнением, принадлежащая к методам неявной ползучести и характеризующаяся устойчивостью, точностью и быстротой решения. Проведено сравнение экспериментальных кривых ползучести и кривых, полученных аналитическим путем. Выполнен анализ влияния ползучести на напряженно-деформированное состояние элементов паровых турбин. Результаты численного исследования показаны на фоне изменения напряжений и деформаций со временем в замковом соединении рабочих лопаток с диском и во внутреннем корпусе паровой турбины К-500-240.
Модель энергосберегающего управления нагнетательными установками тепловых электростанций
(НТУ "ХПИ", 2014) Канюк, Г. И.; Мезеря, А. Ю.; Лаптинов, И. П.
Предложена модель энергосберегающего управления нагнетательными установками (насосы и вентиляторы) тепловых электрических станций. Показаны факторы, оказывающие влияние на энергетическую эффективность работы нагнетателя. Составлена векторная структурная схема нагнетательной установки и получена аналитическая зависимость энергетических потерь от основных технологических параметров нагнетательной установки. Установлены зависимости между основными параметрами насосной установки – давлением, объемной подачей, параметрами управляющего воздействия – частотой вращения насоса и положением регулирующей задвижки.
Научно-технические основы теплоэнергетических процессов термовакуумной сушки углеродных материалов
(НТУ "ХПИ", 2014) Кошельник, Вадим Михайлович; Кутовой, В. А.; Луценко, А. С.
Разработка новых энергосберегающих теплотехнологических установок является важной научно – технической проблемой, связанной с использованием системного подхода к решению задач энергосбережения применительно к теплофизическим явлениям, реализуемым в теплотехнологических системах и комплексах. В работе представлены результаты исследований энергоэффективного процесса сушки и измельчения бурого угля в термовакуумной установке. Приведены расчеты нагревательного элемента термовакуумной установки. Практическая значимость проведенных исследований связана с возможностью создания промышленного производства нового поколения экологически чистых энергосберегающих термовакуумных сушильных установок.
Определение геометрических параметров уплотнительных узлов турбогенераторов с водородным охлаждением
(НТУ "ХПИ", 2014) Минко, Александр Николаевич; Шевченко, Валентина Владимировна; Гордиенко, В. Ю.
В статье предложен критерий выбора эффективных геометрических параметров маслоуловителя уплотнительного узла турбогенератора с водородным охлаждением его внутреннего объема (на примере маслоуловителя). Выполнено математическое моделирование рабочей зоны маслоуловителя с учетом её геометрии и параметров охлаждающей среды внутреннего объема машины. Полученные практические рекомендации могут быть полезны для инженеров и научных сотрудников, занимающихся проектированием, ремонтом и оптимизацией уплотнительных узлов крупных электрических машин.
Определение параметров за полуоткрытым рабочим колесом центробежной компрессорной ступени с учетом потерь на трение диска и перетекание в зазоре между корпусом и торцами лопаток
(НТУ "ХПИ", 2014) Евгеньев, С. С.; Футин, В. А.; Шубкин, И. М.
На основе экспериментальных данных и расчетов с помощью метода конечно-объемных элементов по программе Flow Vision получены параметры за полуоткрытым рабочим колесом центробежной компрессорной ступени. Параметры рабочего колеса определены с учетом потерь на трение дисков и перетекания газа в межлопаточных каналах. Эти параметры влияют на эффективность рабочего колеса и являются граничными условиями при расчете осевых и радиальных сил. Уточнение этих параметров способствует повышению надежности и экономичности рабочего колеса. В данной работе для расчета относительных потерь на перетекание в зазорах между лопатками рабочего колеса и корпусом и на трение диска использованы обобщенные экспериментальные данные, учитывающие влияние фактических коэффициентов расхода ступени и реактивности рабочего колеса, геометрии бокового зазора между диском и корпусом, величины и направления расхода утечки около диска на его трение, а также влияние граничных условий за рабочим колесом в виде статического давления и закрутки потока непосредственно в боковом зазоре.
Оптимизация малоразмерных газотурбинных двигателей
(НТУ "ХПИ", 2014) Герасименко, Владимир Петрович; Овчинников, М. М.; Шелковский, М. Ю.
Предложены мероприятия повышения топливной экономичности малоразмерных газотурбинных двигателей и энергетических установок с регенерацией тепла путем термодинамической оптимизации рабочего процесса и газодинамической оптимизацией узлов двигателя. Оптимальная степень повышения давления ГТД с температурой газа T ⃰ = 1100…1200 К и степенью регенерации βр = 0,8…0,9 составляет π = 3,5…4,5, а КПД – ηe = 0,33…0,35. Также выполнена оптимизация центробежного компрессора и турбины.
Оптимизация периодичности ремонтов оборудования энергообъектов с учетом фактора старения
(НТУ "ХПИ", 2014) Ефимов, Александр Вячеславович; Потанина, Татьяна Владимировна
В исследовании представлен метод принятия решений о выборе стратегии технического обслуживания и ремонта оборудования энергоблоков электростанций. Описаны общие процедуры оценки и управления техногенным риском, включающие декомпозицию сложной технической системы, ранжирование оборудования по уровню риско-значимости (оценка риска, оценка последствий отказов), выводы о безопасности системы, методы управления риском. Рассмотрена математическая модель оптимизации продолжительности межремонтных периодов с учетом риска и фактора старения оборудования. Классификация состояния оборудования, включая «промежуточные», осуществлена с помощью модели Kijima и Sumita.
Разработка термических деаэраторов повышенного давления для турбоустановок энергоблоков АЭС мощностью 1200 МВт
(НТУ "ХПИ", 2014) Григорьев, Г. В.; Егоров, П. В.; Чупраков, М. В.; Гиммельберг, А. С.; Сухоруков, Ю. Г.
С учетом опыта создания и внедрения деаэраторов для Тяньваньской АЭС в Китае и АЭС «Куданкулам» в Индии, разработаны новые деаэраторы производительностью 6400 т/ч для энергоблоков №1, 2 мощностью 1200 МВт Нововоронежской АЭС-2 и Ленинградской АЭС-2 проекта АЭС-2006. Результаты разработки и освоения указанных деаэраторов используются при проектировании новых деаэраторов для энергоблоков №1, 2 мощностью 1200 МВт Белорусской АЭС, а также перспективных энергоблоков АЭС и ТЭС в России и за рубежом.