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
12 результатів
Результати пошуку
Документ Calculation of the spatial flow in the francis high-head turbine using the CFD software package(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Krupa, Y. S.At present, the development of software packages for calculating computational fluid dynamics problems has reached a high level of efficiency, accuracy and flexibility, with their help it is possible to solve the most diverse and complex problems. All modern software packages for computational fluid dynamics solve the problems of continuum mechanics using models based on the Navier-Stokes equations. These models are based on three conservation equations: conservation of mass, conservation of momentum and conservation of energy. A numerical simulation of the spatial flow of a high-head radial-axial hydraulic turbine Fr 310 was carried out for two variants of the flow path – with an runner with 15 blades (modification 1) and with 17 blades (modification 2), using the OpenFOAM software package. The OpenFOAM software package is one of the most used products designed to solve fluid dynamics problems and is distributed under a free GPL license (General Purpose License). The process of solving the set hydrodynamic problems using the CFD (Computational fluid dynamics) software package includes the following stages: creating a three-dimensional model of the object under consideration using a computer-aided design system; construction of a computational grid with the required parameters; selection of a mathematical model that most accurately describes the working process in the flow parts of hydraulic machines; selection of a suitable turbulence model; setting boundary conditions. A visualization of the results of a numerical study of two modifications of the Fr 310-V-100 hydraulic turbine is presented. A method for calculating hydraulic losses in the flow path of a hydraulic turbine is presented. The analysis of the results of numerical simulation was performed. This analysis showed that the modification of a hydraulic turbine with a runner with 15 blades is better in terms of efficiency than the modification with 17 blades. Comparison of the two modifications was carried out exceptionally by the values of the hydraulic efficiency of the hydraulic turbine.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 Інформаційна та математичні моделі проточної частини в задачах оптимального проєктування турбоблоку(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Шерфедінов, Різа Бахтіярович; Усатий, Олександр Павлович; Авдєєва, Олена ПетрівнаРозглянуті питання удосконалення структурно-топологічного формування інформаційної моделі проточної частини (ПЧ) парової турбіни з метою її використання в задачах оптимального проєктування турбоблоків. Додано новий ієрархічний рівень "Відсік", що дозволило зв'язати в єдиному інформаційному просторі параметри ПЧ та решти обладнання турбоблоку та надало можливість ставити і розв'язувати задачі оптимального проєктування турбоблоків. Удосконалена одновимірна модель процесів в ПЧ, що дозволяє моделювати протікання процесів в ПЧ турбіни від відсіку до відсіку (повідсікове моделювання процесів в ПЧ з заданими параметрами пари між відсіками). Удосконалена математична модель процесів в ПЧ узгоджена з удосконаленою інформаційною моделлю ПЧ і є однією із складових підсистеми оптимального проєктування САПР "Турбоагрегат". Проведені тестові порівняльні розрахунки ПЧ циліндрів парових турбін виконані з використанням алгоритмів створених на основі двох математичних моделей: вихідної та удосконаленої. Підтверджено хороший збіг результатів.Документ Витрати потужності на привод турбінного ступеня при маловитратних режимах(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Шубенко, Олександр Леонідович; Альохіна, Світлана Вікторівна; Голощапов, Володимир Миколайович; Котульська, Ольга Валеріївна; Парамонова, Тетяна Миколаївна; Сенецька, Дар'я ОлегівнаРозглянуто задачу по визначенню витрат потужності під час роботи турбінного ступеня в маловитратному режимі. Для її вирішення використаний теоретично-експериментальний підхід, побудований на одновимірній теорії руху нестисливого робочого середовища та результатів експериментального дослідження ряду моделей ступенів великої віяловості, в якому робочим середовищем служить повітря. При експлуатації теплофікаційних турбін циліндри низького тиску до 85 % часу працюють в області маловитратних режимів як із частково, так і повністю закритою поворотною діафрагмою регулюючої ступені. При зниженні об'ємної витрати пари в проточній частині циліндру низького тиску на маловитратних режимах розвивається привтулковий відрив потоку і формується вихор у міжвінцевому зазорі ступені. Режим, при якому потужність, що підводиться до робочого колеса, витрачається на підтримку цих течій, відповідає "чисто" вентиляційному режиму. На відміну від існуючих методик для визначення вентиляційних витрат потужності у ступенях великої віяловості в роботі пропонується залежність, яка базується на геометричній конфігурації ступенів циліндру низького тиску теплофікаційних турбін та умовах їх експлуатації. Враховуючи процеси, що відбуваються в ступені, та дані, отримані на експериментальному стенді, визначено формули для врахування складових витрат потужності – функції впливу кутів виходу потоку з направляючого апарата ступені; впливу віяловості l/Dcp; впливу відносної ширини робочої лопатки B/Dcp та кута нахилу периферійного меридіонального обводу γм. Отримані залежності, що дозволяють визначити коефіцієнти витрат потужності для ступеня на вентиляційному режимі та режимі роботи до холостого ходу, дають змогу обчислити витрати потужності у всьому діапазоні зміни маловитратних режимів. На прикладі останнього ступеня турбіни Т-250/300-240 виконано зіставлення результатів розрахункових досліджень за запропонованою залежністю з результатами, що отримані в реальних умовах натурних експериментів, яке показало, що їх розходження не перевищує 5 %.Документ Оптимізація та порівняння двох технологій виготовлення робочих решіток для ПЧ ЦВТ турбіни К-330-23,5(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Усатий, Олександр Павлович; Авдєєва, Олена Петрівна; Пальков, Ігор Андрійович; Пальков, Сергій Андрійович; Іщенко, Олег ІгоревичВ статті викладені результати багатопараметричної оптимізації конструкційних і термогазодинамічних параметрів проточної частини ЦВТ К-330-23,5, які отримані за допомогою розробленої САПР «Турбоагрегат». Знайдені 12 оптимальних рішень для проточної частини ЦВД К-330-23,5 дозволяють не тільки оцінити вплив на ефективність ЦВТ конструкційних параметрів і чисел робочих лопаток ступенів ЦВТ, а і провести порівняльний аналіз двох технологічних підходів виготовлення робочих лопаток – з підрізуванням вихідних кромок і без такої.Документ Застосування методів математичного моделювання при чисельному дослідженні гідродинамічних характеристик високонапірної оборотної гідромашини(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Рєзва, Ксенія Сергіївна; Дранковський, Віктор Едуардович; Шевцов, Вадим Михайлович; Оспіщева, Лізавета ОлександрівнаЯк випливає з Енергетичної програми України проектування та побудова гідроакумулюючих станцій є пріоритетним напрямком розвитку гідроенергетики України. Перспектива побудови Закарпатської ГАЕС потребує вирішення ряду питань дослідження та модернізації проточних частин високонапірних оборотних гідравлічних машин. У сучасних умовах роботи енергосистем гострою є проблема покриття пікових навантажень, що викликає необхідність приділяти більше уваги роботі оборотних гідромашини в турбінному режимі. При розробці проточних частин оборотних гідромашин широко використовуються математичні моделі опису робочого процесу, які ґрунтуються на різних ступенях його деталізації. В даній роботі розглядається опис робочого процесу на макро- та мікрорівнях, що дає можливість вирішувати комплекс задач в залежності від поставлених цілей. Результати чисельного розрахунку на макромоделях дозволяють проводити дослідження впливу геометрії окремих елементів проточної частини на гідродинамічні характеристики. У роботі, на першому етапі, застосований метод безрозмірних осереднених параметрів, який дозволяє на етапах проектування проточної частини нової оборотної гідравлічної машини або модернізації її вибрати оптимальну геометрію елементів проточної частини. Даний метод позитивно зарекомендував себе при чисельному дослідженні високонапірних оборотних гідравлічних машин на напори від 200 м до 500 м. При застосуванні даної математичної моделі – макрорівень, необхідно мати геометричні параметри лише в характерних перетинах проточної частини оборотної гідромашини. В ході роботи були досліджені три варіанти проточної частини високонапірної тихохідної оборотної гідромашини ОРО500-В-100. В результаті було визначено, яка геометрія елементів проточної частини значно впливає на гідродинамічні показники гідромашини. Було встановлено, що в підвідній частині (спіральної камери зі статором і направляючому апарату) найбільші значення гідравлічних втрат (до 65 % від загальних). Для другого та третього варіантів проточної частини були змінені параметри саме цих елементів. При зміні параметрів спіральної камери (збільшенні осередненого кута потоку на 10°) привело до збільшення гідравлічного ККД на 1,16 %. При зміні геометрії направляючого апарату – на 0,84 %. Для більш досконального дослідження першого варіанта оборотної гідромашини було проведене чисельне дослідження на мікрорівні за допомогою програми CFD (OpenFOAM), що дозволило отримати розподіл тисків та швидкостей в проточної частині в турбінному режимі при оптимальних значеннях витрати та обертів. Порівняльний аналіз отриманих результатів за різними моделями з результатами фізичного експерименту показав задовільну збіжність, що свідчить про доцільність застосування обраних методів для дослідження високонапірних оборотних гідромашин.Документ Анализ эффективности выхлопного отсека цилиндра низкого давления с разрезным диффузором в диапазоне режимов(Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", 2019) Солодов, Валерий Григорьевич; Конев, Владимир АфанасьевичРазработана и исследована численная модель варианта выхлопного отсека, включающего межступенчатый канал, отбор пара перед диафрагмой последней ступени, два отсоса пара из межвенцового зазора с камерой влагоудаления, надбандажные протечки, инжекцию пара из камеры влагоудаления в канал диффузора. Представлены результаты численного исследования газодинамических и энергетических характеристик выхлопного отсека цилиндра низкого давления, включающего последнюю ступень с рабочей лопаткой длиной 1100 мм и выхлопной тракт, на частичных режимах. Течение в каждой расчетной подобласти описывается полной системой нестационарных уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу-Фавру. Турбулентные эффекты описаны на основе модели SST Ментера в ступени, и модифицированной дифференциальной модели турбулентности Спаларта-Аллмараса в тракте. Интегрирование системы уравнений Навье-Стокса и ассоциированных уравнений осуществляется с помощью авторского программного комплекса MTFS®. Расчетные подобласти аппроксимируются неструктурированными гексагональными сетками. В данных расчетах солвер использует неявную разностную TVDсхему конечных объемов 2-го порядка точности на основе решения задачи Римана на гранях элементарных объемов. Организация вычислений использует вариант алгоритма, основанного на расщеплении вычислительного процесса для многопроцессорных платформ. Модель ступени основана на осреднении потоков массы, импульса и энергии в окружном направлении. Передача параметров от ступени к патрубку и обратно осуществлялась на основе осреднения по массовому расходу. Все расчеты выполнены на основе модели влажного пара, заданного таблицами. Использовано приближение равновесной конденсации. Исследуется работа варианта выхлопного отсека для частичных режимов турбины К-220-44-2М АЭС «Ловииса». Обсуждается эффективность организации выхода избыточного пара из камеры влагоудаления через тангенциальные щели в нижней половине выпуклой оболочки диффузора.Документ Формирование выхлопного отсека перспективного ЦНД с рабочей лопаткой 1650 мм(НТУ "ХПИ", 2018) Солодов, Валерий Григорьевич; Конев, Владимир АфанасьевичРассмотрены результаты расчетно-конструкторских разработок и численных исследований проточной части выхлопного отсека цилиндра низкого давления (ЦНД) в составе последней ступени с рабочей лопаткой 1650 мм с отсосом влагоемкого пара из межвенцового зазора, канала предвкюченного межступенчатого зазора с отбором пара, выхлопного патрубка с учетом установки системы охлаждения и переходного патрубка. Представлены некоторые методические аспекты и сравнительные результаты исследований на основе численного эксперимента.Документ Совершенствование проточной части ЦНД мощной паровой турбины с учетом протечек(НТУ "ХПИ", 2017) Солодов, Валерий Григорьевич; Конев, Владимир АфанасьевичРассмотрены основные результаты численных исследований проточной части цилиндра низкого давления (ЦНД) турбины К-1250-6,9/25 с улучшенными относительно ранее исследованного исходного варианта геометрическими параметрами отсека первых трех ступеней. Исследования проведены с учетом отборов пара, протечек через надбандажные и диафрагменные уплотнения, разгрузочные отверстия в дисках и отсоса влагоемкого пара из периферийных межвенцовых зазоров последних ступеней. Представлены некоторые методические аспекты и сравнительные результаты численного эксперимента.Документ Численная модель проточной части ЦНД мощной паровой турбины с учетом протечек(НТУ "ХПИ", 2017) Солодов, Валерий Григорьевич; Швецов, Виктор Леонидович; Конев, Владимир АфанасьевичРассмотрены результаты расчетно-конструкторских разработок и численных исследований проточной части цилиндра низкого давления (ЦНД) турбины К-1250-6,9/25 с учетом отборов пара, протечек через диафрагменные, надбандажные уплотнения и разгрузочные отверстия в дисках, и отсоса влагоемкого пара из межвенцового зазора последних ступеней. Представлены некоторые методические аспекты и результаты совершенствования исследованных объектов с помощью численного эксперимента.