Наведено статистичні дані хімічного складу конденсату, який утворюється за контактної конденсації пари з парогазової суміші в імітаційній моделі теплоутилізуючого контура парогазової установки з генерацією води в циклі. Отримані результати показують можливість використання конденсату при 25-30 % очищенні його складу для потреб ПГУ. Розроблено рекомендації для проектування системи водоочищення ПГУ з генерацією води у циклі.

Наведено результати дослідження характеристик енергетичного газотурбінного двигуна (ГТД) із турбокомпресорним утилізатором (TКУ) під час роботи з частковим навантаженням. Показано, що з частковим навантаженням ефективний коефіцієнт корисної дії (ККД) ГТД із ТКУ вищий, ніж у ГТД простого циклу. ГТД із вільним ТКУ зберігає високий теплотехнічний ККД на усіх режимах роботи двигуна.

Розроблено програми для розрахунків термодинамічних властивостей води і водяної пари та циклів паротурбінних установок. Забезпечено можливість вибору кількості проміжних пароперегрівників, кількості та типу регенеративних підігрівників живильної води та її відносного розташування. Передбачено вибір початкових та кінцевих параметрів пари, параметрів проміжних перегрівів та регенеративних підігрівів. Розраховано частки пари, що відбирається для регенеративного підігріву, і показники ефективності циклу.

Описано математичну модель тепломасообмінних і гідродинамічних процесів в елементах циркуляційного контуру та наведено результати її числової реалізації для різних теплових схем контактних газопаротурбінних установок.

Предложен алгоритм для определения характеристик потока пара в придисковых областях проточной части, который включает аппроксимационные уравнения движения пара как от периферии к центру, так и в обратном направлении, уравнения движения пара через разгрузочные отверстия, диафрагменные и осевые уплотнения. Полученные значения окружной скорости, давления и температуры позволяют получить необходимые данные для расчета граничных условий для каждого участка придисковой области.

Thermodynamic processes in the low-pressure part of steam turbines are considered. It was shown that using electrophysical technologies increases the turbine installation efficiency by 0,4 - 0,7 % due to reducing energy losses caused by electrization of wet steam and steam supercooling in the phase transition zone. A magnetic-vortex hydro gas dynamic activator is described. Its usage prevents scale formation on the surfaces of heat exchange apparatus.

  Скачати повний текст

Запропоновано економічний обчислювальний алгоритм інтегрування осереднених рівнянь Нав'є - Стокса в областях складної геометрії для паралельних багатопроцесорних обчислювальних систем на базі відомих різницевих схем. Розроблено підхід до розрахунку в'язких турбулентних течій, складених з різномасштабних частин, зокрема для вхідних відсіків. Виконано числові дослідження газодинаміки відсіку турбомашини та досліджено механізм взаємодії вхідного патрубка та першого ступеня осьової турбіни. Досліджено фізичний механізм виникнення додаткових втрат у проточній частині вхідного відсіку. Наведено метод раціонального проектування підведення робочого тіла до першого ступеня осьової турбіни.

Вперше науково обгрунтовано застосування внутрішньої регенерації теплоти (підведення теплоти відпрацьованих у газовій турбіні газів, процесу конверсії природного газу) у перспективних газотурбінній і парогазовій установках (ГТУ, ПГУ). Розроблено розрахункову модель конвертора природного газу щодо його використання в схемах ГТУ та ПГУ. Запропоновано схеми ГТУ та ПГУ з внутрішньою регенерацією теплоти, проведено їх розрахунки та виявлено залежність ефективності даних схем від параметрів конверсії. Виявлено причини різкого підвищення ККД ГТУ та ПГУ за використання в них внутрішньої регенерації теплоти, а також зменшення забруднення навколишнього середовища газами, які створюють парниковий ефект. Обгрунтовано та запропоновано вираження для ексергетичного ККД розглянутих схем, що враховує "транзитну" ексергію метану, який не прореагував у конверторі. Встановлено, що значення ексергетичного ККД схем з внутрішньою регенерацією теплоти може досягнути 85 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: З363.2-01

Рубрики:

Парові турбіни

Шифр НБУВ: РА372535 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Изучены новые, ранее не рассматриваемые в теории турбомашин, электрические явления. Исследовано их влияние на теплообменные, газодинамические и прочностные характеристики турбоустановки. Рассмотрены термогазодинамические процессы в проточной части турбины, как в условиях естественной электризации движущегося потока, так и при воздействии искусственных электрических полей. Представлены исследования по изучению причин эрозионного и электрохимического разрушения материалов в контексте электрофизических явлений. Предложено оригинальное устройство (зонд) для контроля изменения крупнодисперсной влаги. Проанализированы проблемы, связанные с неравновесным состоянием пара, предлагаются пути уменьшения потерь энергии от переохлаждения за счет ионизации парового потока. Представлен и обобщен опыт исследований авторов, проведенных на лабораторных стендах и натурных объектах (ТЭЦ и ТЭС) Украины, России, США, предложены конкретные рекомендации по повышению эффективности работы паровых турбин.

Предложен подход к аппроксимации уравнений состояния воды и водяного пара (IF-95) для расчетов трехмерных течений пара в проточных частях турбомашин, обеспечивающий достаточную точность определения термодинамических величин во всем диапазоне работы современных и перспективных паровых турбин.

Приведены результаты численного моделирования процессов течения пара в регулировочном клапане паровой турбины на стационарном режиме работы. Рассмотрена совместная задача турбулентного течения пара и теплопроводности в корпусе клапана. Для численного решения используется программный комплекс ANSYS/CFX. Процессы турбулентности моделируются полуэмпирической моделью Ментера. Определены линии тока пара по проточной части, температура корпуса и давление на его стенках. Установлены области отрыва потока и завихрений, особенности его протекания через паровое сито. Результаты приведены в виде рисунков.

Наведено результати дослідження впливу стану кінцевих ущільнень на питому витрату теплоти брутто за максимального навантаження парових турбін К-300-240.

Представлены результаты численных исследований крутильных колебаний валопровода паровой турбины при нештатных режимах работы турбогенератора (короткое замыкание на генераторе, включение генератора в сеть с грубой синхронизацией и т.п.). Показана существенная зависимость колебаний валопровода от параметров всплеска реактивного крутящего момента (величины, длительности и формы). Выполнен сравнительный анализ опасности трех видов всплеска реактивного крутящего момента с точки зрения возникновения циклического повреждения материала ротора и возможности разрушения валопровода.

Изложены особенности рабочего процесса в энергетических газотурбинных/парогазовых установках (ГТУ/ПГУ) различных схем, а также тепловые расчеты двигателей, работающих по сложным термодинамическим циклам. Рассмотрены вопросы, связанные с работой осевых компрессоров в условиях запыленности воздушной среды, особенности рабочих процессов в комплексном воздухоочистительном устройстве (КВОУ), мероприятия по очистке КВОУ и подготовке циклового воздуха на входе в газотурбинном двигателе. Приведены результаты расчетно-теоретических и экспериментальных исследований условий возникновения неустойчивых режимов в осевых компрессорных ступенях с учетом оттеснения потока профильным и торцевым пограничными слоями.

Представлены результаты экспериментального исследования расхода рабочей среды через разгрузочные отверстия. При вращении диска отмечается линейный характер изменения теоретического расхода через отверстия от действительного. Даны аппроксимационные зависимости, описывающие расход "запирания" и коэффициент пропорциональности с учетом кинематических и геометрических параметров полости, в которой вращается диск.

Приведены результаты расчетных аэродинамических исследований двух осесимметричных осерадиальных диффузоров со специальным вдувом потока вдоль их наружных обводов, которые характерны для выходных патрубков современных паровых турбин. В расчетных моделях диффузоров имитировалась также надбандажная радиальная протечка над рабочим колесом. Проанализировано следующие характеристики: коэффициент импульса струи вдува потока, коэффициенты потерь диффузора - полных, внутренних и с выходной скоростью. Определены оптимальные параметры специального вдува и отмечено, что основное влияние на уровень полных потерь диффузора оказывает потеря с выходной скоростью, связанная с характером течения и наличием отрывных циркуляционных зон. Приведено сравнение результатов расчетных и экспериментальных исследований.

Предложен подход к аппроксимации уравнений состояния воды и водяного пара (IAPWS-95) для расчетов трехмерных течений пара в проточных частях турбомашин, обеспечивающий достаточную точность определения термодинамических величин во всем диапазоне работы современных и перспективных паровых турбин. Выполнены тестовые расчеты трехмерных вязких течений в проточной части ЦНД паровой турбины с различными уравнениями состояния (совершенный газ, уравнение Ван-дер-Ваальса, уравнения состояния воды и водяного пара IAPWS-95) и представлены сопоставления численных результатов с экспериментальными данными.

Представлены результаты обобщения известных экспериментальных исследований теплообмена в камерах паровпуска и выходных патрубках паровых турбин большой мощности. Приведены зависимости для определения коэффициентов теплоотдачи на внутренних поверхностях камер паровпуска ЦВД и ЦСД и выходных патрубков ЦВД полученные по результатам исследований турбин К-200-130-ЛМЗ и К-325-23,5-ТА. Для выходного патрубка турбины К-325-23,5-ТА приведены результаты численного исследования тепловых и газодинамических процессов путем решения сопряженных задач теплообмена, представлены структура потока и характер распределения коэффициентов теплоотдачи на внутренних поверхностях.