Розглянуто питання вибору оптимальних параметрів і газодинамічного розрахунку осьового компресора на номінальному режимі. Викладено основи проектування осьових компресорів, а також методику газодинамічного розрахунку компресора та засоби реалізації на ПЕОМ.

Вивчено закономірності тепловіддачі дисків роторів осьових компресорів ГТД з урахуванням їх розмірів і підігріву охолоджувального повітря.

Наведено результати розрахункових досліджень аеродинамічних характеристик вільного профілю та такого ж профілю в решітці з газо-механічним регулюванням кута атаки (ГМРКА). Описано фактори, які спричиняють відмінність моментних характеристик цих профілів. Запропоновано шляхи створення профілів із моментними характеристиками, сприятливими для ГМРКА у дифузорній решітці.

Рассмотрены основные способы дискретизации надлопаточного зазора осевых ступеней конечно-разностными сетками, проанализированы особенности каждого способа. Предложена новая методика построения структурированной мультиблочной сетки.

Описано использование астично-интегрального метода для численного моделирования нестационарных нагрузок и аэроупругих колебаний компрессорного лопаточного венца в трехмерном потоке идеального газа с учетом аэродинамического взаимодействия направляющего аппарата, рабочего колеса и статора.

Представлены результаты численного исследования с помощью программного комплекса AxSym_M влияния на структуру течения в высоконапорном рабочем колесе (РК) осевого компрессора стреловидности лопатки и формы меридиональных обводов проточной части. Показано, что смещение линии центров тяжести профилей периферийного сечения вдоль линии хорды в направлении противоположном течению позволяет уменьшить по сравнению с исходным вариантом РК значение Мw на входе и его максимальное значение в межлопаточном канале, что приводит к повышению кпд. Использование конической и S-образной формы поверхности втулки дает возможность повысить нагруженность втулочных сечений, а поджатие потока за счет формы поверхности корпуса позволяет изменять положение скачка уплотнения в межлопаточном канале и степень диффузорности течения.

Представлены результаты комплексного исследования аэродинамических, энергетических и динамических характеристик входного патрубка компрессора установки ГТЭ-110 на основе физического моделирования процессов в его элементах. Определены конструктивные решения, направленные на снижение потер.

Проведен расчет торцевого пограничного слоя в осевом компрессоре на основе физмодели течения, полученной в результате численного эксперимента с помощью тестипрованного на различных объектах 3-D комплекса ANSYS CFX. Модель определяет интегральные характеристики пристеночного течения на различных режимах работы.

На основании вариационного принципа максимума потока механической энергии с помощью метода малых возмущений разработан критерий перехода осевой компрессорной ступени к режимам вращающегося срыва. При этом учитываются особенности формирования профильного и торцевого пограничных слоев в виде оттеснения потока, как от профиля лопаточного венца, так и ограничивающих поверхностей проточной части.

Рассмотрены особенности влияния величины радиального зазора на границу устойчивой работы осевых компрессорных ступеней. На основании анализа результатов экспериментальных исследований указано на различный характер изменения величины расходной составляющей скорости на границе срыва в разных ступенях. Показано, что для многоступенчатого осевого компрессора запасы газодинамической устойчивости будут определяться положением линии рабочих режимов.

Індекс рубрикатора НБУВ: З762.24-044

Рубрики:

Осьові компресори

Шифр НБУВ: Ж24839 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З762.24-011

Рубрики:

Осьові компресори

Шифр НБУВ: Ж16745 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты численного моделирования и экспериментальных исследований динамики потери газодинамической устойчивости ступени осевого компрессора. Выполнены исследования по выявлению информативных критериев обнаружения предпомпажного режима. Показано, что гармоника вращающегося срыва является устойчивой, значительно выделяется на фоне шумов, что позволяет использовать ее для диагностики вращающегося срыва как предвестника помпажа. Приведена уточненная зависимость для определения частоты вращающегося срыва. Предложен алгоритм выявления предпомпажного состояния компрессора по уровню вибраций корпуса компрессора для разработки автоматических систем предупреждения помпажа на этапе его зарождения.

Індекс рубрикатора НБУВ: З762.24

Рубрики:

Осьові компресори

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты исследования влияния кольцевого вдува перед рабочим колесом ступени осевого компрессора на возбуждение вынужденных колебаний рабочих лопаток. Показано, что кольцевой вдув обеспечивает выравнивание поля скоростей потока за ступенью осевого компрессора и снижение уровня вибронапряжений в корневом сечении рабочих лопаток.

Одним з важливих питань двигунобудування є підвищення ефективності осьових компресорів. Застосування дворядних лопаткових вінців дозволяють покращити аеродинамічні характеристики компресорів. Проте залишається не до кінця вирішені питання, пов'язані з міцнісними характеристиками дворядних лопаткових вінців, в першу чергу з дослідженням власних коливань і власних форм коливань лопаток. Мета роботи - оцінка напірності ступеня осьового компресора з однорядним і еквівалентним дворядним робочим колесом (РК), а також порівняння спектру форм власних коливань однорядної і еквівалентної дворядної робочої лопатки. В якості методу дослідження обрано чисельний експеримент. Для моделювання течії в ступенях осьового компресора використовувалася система рівнянь Нав'є-Стокса, яка замикалася моделлю турбулентної в'язкості SST. Для кожного окремого лопаткового вінця була побудована розрахункова область, що складалася з лопатки і міжлопаткового каналу. Розрахункова область для трьох лопаткових вінців мала близько 13 млн. комірок. В якості робочого тіла було обрано повітря при нормальних атмосферних умовах. За результатами моделювання течії в ступенях отримані значення ступеня підвищення тиску. Аналіз отриманих результатів показує, що застосування дворядного РК дає можливість збільшити ступінь підвищення тиску в ступені компресора на 1,6 - 5,6 % в розглянутих діапазонах відносної частоти обертання і значень коефіцієнту осьової швидкості. РR компресорів відносяться до найбільш напружених елементів конструкції авіаційних газотурбінних двигунів. Досить суттєво загальну вібраційну напруженість підвищують коливання робочих лопаток і дисків. За допомогою чисельного експерименту отримано спектри власних частот і власних форм коливань однорядної і еквівалентної дворядної лопатки РК. Отримані дані показують, що спектр власних частот коливань однорядної і еквівалентної дворядної лопаток суттєво відрізняється. Отримані дані необхідно враховувати при проектуванні компресорів з дворядними РК. Існують власні форми коливань дворядної лопатки, де відбувається пересікання лопаток першого і другого ряду.