Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
19 результатів
Результати пошуку
Документ Ресурсні характеристики валопроводу турбоагрегату К-1000-60/3000 після часткового відновлення ротора(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Черноусенко, Ольга Юріївна; Марисюк, Богдан ОлександровичУкраїнська об'єднана енергосистема експлуатується в надзвичайно важкому стані. Значна частка пошкоджених, або недосяжних енергоблоків спричиняє суттєвий дефіцит виробничих потужностей в енергосистемі. Таким чином, виведення з експлуатації потужного енергоблоку, що покриває базову частину графіка навантаження на довготривалий капітальний ремонт є небажаною. На одному із турбоагрегатів К-1000-60/3000 ЛМЗ відбулося пошкодження п'ятого ступеня циліндра високого тиску. Для повного відновлення даного пошкодження необхідно залучати виробничі потужності виробників даного турбоагрегату, а ремонтні роботи спричинять тривалий простій потужного енергоблоку, що покриває базову частину графіку електричного навантаження. В роботі [1] запропоновано варіант виконання циліндру високого тиску без робочих лопаток даного ступеня. Проте, в енергетиці відсутній досвід експлуатації енергоблоку К-1000-60/3000 без робочих лопаток одного із ступенів. Тому в даній роботі проведено дослідження рівня пошкодження металу, що виникає при асинхронному включення турбогенератора в енергосистему, для стандартного валопроводу та валопроводу після відновлення. Результати моделювання показали, що асинхронне включення призводить до появи крутильних коливань усього валопроводу. В разі 30-ти спроб підключення турбогенератора до мережі виникають пошкодження від крутильних коливань на рівні 2,1 % для стандартного валопроводу та 2 % для валопроводу після відновлення.Документ Дослідження напружено-деформованого стану валопроводу турбоагрегату К-1000-60/3000 при крутильних коливаннях(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Черноусенко, Ольга Юріївна; Марисюк, Богдан ОлександровичОсновне обладнання більшості українських енергоблоків теплових та атомних електростанцій вичерпало свій парковий ресурс. Тому доцільно здійснювати детальний аналіз залишкового ресурсу працюючого обладнання та впроваджувати комплекс заходів з метою подовження терміну його експлуатації. В роботі описана модель для дослідження напружено-деформованого стану валопроводу турбоагрегату К-1000-60/3000 при нештатних режимах роботи електрогенератора (коротке замикання). Результати розрахунку показали, що реактивний сплеск на бочці ротора турбогенератора, який виникає при аварійній ситуації призводить до появи крутильних коливань всього валопроводу. Амплітуда коливань є прямо пропорційною збуджуючій силі та обернено пропорційною демпфуючим властивостям системи. Демпфуючі характеристики об'єкту забезпечують розсіювання енергії вільних коливань після припинення дії реактивного сплеску. Найбільші амплітуди дотичних напружень виникають на ділянці валопроводу між паровою турбіною та електрогенератором. При трьохкратному перевищенні номінального крутного моменту на роторі в районі муфти між циліндром низького тиску (ЦНТ) та електрогенератором (ЕГ) виникають напруження в 126 МПа.Документ Пошук можливих конструктивних рішень для продовження експлуатації ЦВТ потужної турбіни АЕС після пошкодження лопаток ротора(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Усатий, Олександр Павлович; Черноусенко, Ольга Юріївна; Пешко, Віталій АнатолійовичМожливість швидкого відновлення роботи потужної турбоустановки в умовах АЕС після аварійного пошкодження робочих лопаток є вельми актуальною задачею, особливо в умовах дефіциту генеруючих потужностей в енергосистемі. Для прийняття відповідних рішень щодо зміни конструкції турбіни були проведені необхідні розрахункові дослідження циліндру високого тиску (ЦВТ) турбіни К-1000-60/3000 в проектній конструкції та без робочих лопаток п'ятого ступеня і з чотирма першими ступенями (без п’ятого ступеня) обох потоків турбіни. Результати дослідження термо- та газодинамічних параметрів потоку показали на наявність відмінностей в умовах роботи усіх ступенів турбіни та найбільш значними вони є для 4-го і 5-го ступенів. Відмічено суттєве зменшення внутрішньої потужності ЦВТ турбіни відповідно 35,5 МВт і 6,6 МВт та його внутрішньої ефективності відповідно на 11,8% і 2,1%. Враховуючи усі аспекти, які пов'язані з роботою енергоблоку найбільш вдалим рішенням щодо швидкого відновлення роботи потужної турбоустановки в умовах АЕС після аварійного пошкодження робочих лопаток є варіант конструкції ЦВТ без робочих лопаток п'ятого ступеня.Документ Розробка та дослідження дифузійностабілізаторного пальника з нішею(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Черноусенко, Ольга Юріївна; Бутовський, Леонід Сергійович; Мороз, Олег Сергійович; Куник, Арсен Андрійович; Хілімончук, Дмитро ІгоревичУ статті наведено результати досліджень щодо розробки та натурних випробувань в стендових умовах мікродифузійного стабілізаторного пальникового пристрою прямокутного щілинного типу з нішовим поглибленням по всьому периметру пальника. Повітря проходить через прямокутну щілину, газове паливо на горіння подається в зону рециркуляції через систему отворів в торцевій стінці стабілізатора. З боку вихідного торця стабілізатора розташоване нішове поглиблення. Як показали дослідження, нішове поглиблення являється додатковим джерелом стабілізації і інтенсифікації горіння факелу. Отримані експериментальні дані та розрахункові залежності щодо стабілізації факелу на режимах "бідного" зриву. Показано, що стала робота пальника на бідній межі розширюється – коефіцієнт надлишку повітря підвищується при збільшенні ширини стабілізатора, діаметра газораздавальних отворів, коефіцієнту затінення пальника і температури повітря, а також при зменшенні швидкості повітряного потоку. Результати досліджень показали, що "багатий" зрив факелу – зрив полум'я при поступовому збільшенні витрати газу, має місце при коефіцієнтах надлишку повітря, які менше одиниці. Це забезпечує надійну роботу пальника при розрахункових режимах роботи щодо коефіцієнту надлишку повітря α = 1, 15 – 6,0 і швидкості повітряного потоку Wn = 12,0 м/с. Отримана залежність, яка визначає вплив режимних і конструктивних факторів на характеристики багатого зриву факелу. Сталість роботи пальника на багатій межі підвищується – коефіцієнт надлишку повітря зменшується, при збільшенні ширини стабілізатора, коефіцієнту затінення пальника, температури повітря і зменшенні швидкості повітря. Отримані експериментальні дані і розрахункові залежності щодо довжини зони горіння в пальниковому пристрої. Встановлено, що при розрахунковому коефіцієнті надлишку повітря α = 2,0 і більших коефіцієнтах відбувається повне вигоряння палива на довжині топкового простору Х = 1000 мм. Відносна довжина факелу зменшується при підвищенні коефіцієнту затінення пальника і температури повітря. Заміри шкідливих оксидів азоту показали, що максимальний вміст оксидів спостерігається при коефіцієнті надлишку повітря α = 1,0 і складає 125 мг/м3, що менше гранічних значень, які допускаються нормативними документами.Документ Дослідження ресурсних показників ротора середнього тиску турбіни К-200-130 енергоблока No 11 ДТЕК Бурштинська ТЕС(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Черноусенко, Ольга Юріївна; Риндюк, Дмитро Вікторович; Пешко, Віталій АнатолійовичБурштинська ТЕС відокремлена від об'єднаної енергосистеми України, працює у складі "Бурштинського острова" паралельно з об'єднаною енергетичною системою європейських країн (UCTE). Робота в межах "Бурштинського острова" вимагає завантаження до дев'яти енергоблоків станції, тоді як перед тим на станції працювали не більше шести енергоблоків. З одного боку, приєднання до UCTE відкрило можливості для збільшення експортних поставок електроенергії з України. З другого боку, режим роботи електростанції в "Бурштинському острові" вкрай негативно впливає на стан обладнання, оскільки вимагає маневрової роботи станції – частих пусків-зупинок блоків. Внаслідок такого режиму значно зросла аварійність ТЕС. Тому, актуальним є визначення індивідуального ресурсу енергоблоків Бурштинської ТЕС та оцінка можливості продовження експлуатації. За розрахунковими оцінками сумарна пошкоджуваність металу ротора середнього тиску турбоагрегату К-200-130 енергоблока No 11 ДТЕК Бурштинська ТЕС дорівнює 107 %, при коефіцієнтах запасу міцності по кількості циклів і по деформаціях на рівні 5 і 1,5, а також при допустимому часі роботи металу 370 тис. год. Якщо сумарна пошкоджуваність металу ротора більше 100 %, то подальша експлуатація обладнання неможлива згідно нормативних документів і ресурс вважається вичерпаним. При коефіцієнтах запасу міцності по кількості циклів і по деформаціях на рівні 3 і 1,25, а також до пустимому часі роботи металу 450 тис. год., згідно експериментальних даних, сумарна пошкоджуваність металу ротора ЦСТ знаходиться на рівні 83 %. Залишковий ресурс металу ротора ЦСТ турбоагрегату К-200-130 енергоблока No 11 ДТЕК Бурштинська ТЕС складе 58908 год. Таким чином, за позитивного рішення експертної комісії у прийнятті знижених коефіцієнтів запасу міцності, допустимий термін експлуатації ротора ЦСТ турбоагрегату К-200-130 енергоблока No 11 ДТЕК Бурштинська ТЕС може бути продовжений на 50 тис. год. з додатковим числом пусків не більше 400.Документ Тепловий та напружений стан ротора середнього тиску енергоблоку No 11 Бурштинської ТЕС(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Черноусенко, Ольга Юріївна; Риндюк, Дмитро Вікторович; Пешко, Віталій АнатолійовичТЕС виробляють біля третини загальної кількості електричної енергії в ОЕС України та забезпечують маневрені потужності. В роботі представлено результати досліджень спрямованих на аналіз надійності роботи теплоенергетичного обладнання. Досліджено тепловий та напружений стан ротора середнього тиску енергоблоку No 11 Бурштинської ТЕС. При проведенні розрахункових експериментів враховано як проектну геометрію так і вибірки металу ротора в місцях виникнення тріщин. Розраховано розподіл температур та їх градієнтів для вирішення задачі напружено-деформованого стану. Найвищі значення амплітуд інтенсивності напружень спостерігаються у зоні кінцевих ущільнень, що пояснюється більш значним впливом накопичення малоциклової втоми, як механізму руйнування, у порівнянні з вичерпанням довготривалої міцності металу на стаціонарному режимі роботи.Документ Управління ресурсом турбін 200 МВт шляхом оптимізації долі пусків з різних теплових станів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Черноусенко, Ольга Юріївна; Усатий, Олександр Павлович; Риндюк, Дмитро Вікторович; Пешко, Віталій АнатолійовичВідомою проблемою Об’єднаної енергетичної системи України є нестача пікових потужностей в загальному генеруючому енергетичному балансі. З цієї причини пиловугільні енергоблоки потужністю 200 МВт, що були спроектовані для роботи в базовій частині графіка навантажень, приймають участь у регулюванні частоти енергомережі зміною своєї потужності, або вимушеними зупинками під час провалів енергоспоживання. На поточному етапі більшість енергетичного устаткування потужністю 200 МВт вичерпало свій парковий ресурс, маючи величезне число пусків з різних теплових станів. Таким чином в основному металі накопичена значна малоциклова втома, яка здатна сильно обмежити ресурсні показники обладнання, призводить до частих аварійних відключень та зменшує загальну надійність енергосистеми України. В роботі запропоновано метод управління ресурсом старіючого обладнання, шляхом оптимізації дольового відношення числа пусків устаткування з різних теплових станів. На базі технічного аудиту експлуатаційної документації генеруючих компаній та статистичної обробки ресурсних показників турбінного обладнання 200 МВт Курахівської, Луганської та Старобешівської ТЕС встановлено компоненти незалежних змінних для вирішення оптимізаційної задачі. Цільовою функцією обрано залишкове напрацювання, для описання якого було використано теорію планування екс-перименту, зокрема насичені плани Рехтшафнера. Отриманий опис цільової функції у вигляді повного квадратичного поліному дозволив встановити, що максимум залишкового ресурсу енергоблоків 200 МВт при роботі у маневрових режимах забезпечується при наступному співвідношенні числа пусків з різних теплових станів: 25–39 % пусків з холодного стану, 18–25 % пусків з неостиглого стану та 36–57 % пусків з гарячого стану металу.Документ Залишковий ресурс ротора високого тиску турбіни Т-250/300-240(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Черноусенко, Ольга Юріївна; Ткаченко, Олексій ОлексійовичДосліджено тепловий та напружено-деформований стан ротора високого тиску парової турбіни Т-250/300-240 з урахуванням результатів ремонтно-відновлювальних робіт; проведено оцінку малоциклової та статичної утомленості, залишкового ресурсу; порівняння циклічної пошкоджуваності, залишкового напрацювання та ресурсу ротора ЦВТ до та після проведення ремонтно-відновлювальних робіт з урахуванням уточнених коефіцієнтів запасу. Об’єктом дослідження є подовження терміну експлуатації парової турбіни Т-250/300-240. Предметом дослідження є оцінка малоциклової та статичної утомленості, теплового і напружено-деформованого стану, пошкоджуваності, залишкового ресурсу ротора ЦВТ парової турбіни Т-250/300-240 з врахуванням конструктивних змін та схемних рішень. Наукова новизна одержаних результатів полягає у вирішенні, на підставі розрахункових досліджень, актуальної проблеми управління ресурсом енергетичного обладнання, а саме: удосконалено визначення теплового та напружено-деформованого стану ротора ЦВТ парової турбіни Т-250/300-240; оцінено малоциклову та статичну утомленість і сформовані пропозиції щодо підвищення надійності роботи РВТ; удосконалено оцінку і порівняння залишкового ресурсу до і після конструктивних змін з урахуванням уточнених коефіцієнтів запасу. Практичне значення одержаних результатів включає отримані розрахункові дані, щодо ТС, НДС та залишкового ресурсу турбіни Т-250/300-240 ПАТ «Київська ТЕЦ-5» з урахуванням реальних умов експлуатації та результатів ремонтних робіт і обґрунтовані рекомендації, щодо можливості продовження роботи турбіни.Документ Аналіз можливості продовження експлуатації ротора середнього тиску з урахуванням тріщин критичного розміру(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Черноусенко, Ольга Юріївна; Риндюк, Дмитро Вікторович; Пешко, Віталій АнатолійовичВ роботі приведено обґрунтування допустимості подальшої експлуатації ротора середнього тиску турбіни К-200-130-3 енергоблоку № 9 Луганської ТЕС з урахуванням критичного розміру тріщин, що виникли в експлуатаційний період. Розглянуто проведення та результати ряду досліджень, спрямованих на аналіз можливості продовження експлуатації даного обладнання після проведення проточки радіальних канавок різної глибини в місцях виникнення тріщин. Також надано прогноз можливості продовження розвитку тріщин в канавках. Для обґрунтування допустимості подальшої експлуатації ротора середнього тиску турбіни, проводилися розрахункові експерименти з використанням математичного моделювання, по визначенню теплового, напружено-деформованого стану та тривалої міцності досліджуваного об’єкта. Вирішено крайову задачу нестаціонарної теплопровідності для стаціонарного та основних пускових режимів паротурбінної установки, дискретизація розрахункової області проведена на основі методу скінченних елементів. Розрахунок напружено-деформованого стану ротора середнього тиску виконано за сумісної дії температурних напружень, градієнтів температурного поля, відцентрових сил інерції та напружень від тиску. Встановлено, що при роботі на напівпікових режимах, існує можливість підвищення залишкового ресурсу після виконання конструктивно-ремонтних заходів, а саме вирізання металу поверхневого шару теплових канавок на допустиму величину. Також, на конкретному прикладі, доведено недоцільність глибокої, понад 18 мм, вибірки металу теплових канавок.Документ Напружено-деформований стан ротора турбіни К-1000-60/3000 при типових режимах експлуатації(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Черноусенко, Ольга Юріївна; Риндюк, Дмитро Вікторович; Пешко, Віталій АнатолійовичПродовження експлуатації атомних електричних станцій України понад парковий ресурс потребує проведення перевірочного роз-рахунку основних елементів енергетичного обладнання, що визначають ресурсні характеристики. Відповідно до нормативних до-кументів, продовження ресурсу турбінного обладнання потребує проведення розрахунку теплового та напружено-деформованого стану основних елементів, а саме ротора високого тиску. В роботі представлено числове математичне дослідження ротора циліндру високого тиску парової турбіни К-1000-60/3000 на базі тривимірного просторового аналогу. Розглянуто вирішення крайової задачі нестаціонарної теплопровідності для типових експлуатаційних режимів паротурбінної установки, з використанням скінчено-елементного методу дискретизації розрахункової області. Напружено-деформований стан ротора високого тиску розраховано з врахуванням сумісної дії температурних напружень, нерівномірності температурного поля, напружень від тиску та відцентрових сил. Розрахунки термонапруженого стану ротора на номінальному режимі експлуатації розглянуто в квазістаціонарній постановці, на змінних пускових режимах роботи – в нестаціонарній постановці. Встановлено, що при роботі на експлуатаційних режимах, що близькі до номінального, зоною концентрації максимальної інтенсивності напружень є осьовий отвір в області четвертого та п’ятого ступенів тиску. На змінних режимах роботи частими концентраторами напружень виступають розвантажувальні отвори та галтельні скруглення усіх ступенів. Встановлено, що максимальне значення інтенсивності напружень на номінальному режимі роботи складає 158 МПа. На змінних режимах роботи значення інтенсивності умовних пружних напружень не перевищують 226–263 МПа для усіх типів пусків.