Исследования и одномерная оптимизация проточной части свободных силовых турбин с регулируемой первой ступенью приводных ГТУ и ГТД

• Автор: Комаров, Олег Вячеславович
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Сложившаяся оценка влияния основных геометрических, кинематических и термодинамических параметров ступеней силовой турбины на ее КПД
1.2. Некоторые конструктивные особенности современных свободных силовых турбин
1.3. Эффективность использования регулируемого соплового аппарата в свободной силовой турбине
1.4. Постановка задач исследования
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА УТОЧНЕННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИЛОВОЙ ТУРБИНЫ С ЦЕЛЬЮ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬРЕЫХ ПАРАМЕТРОВ СТУПЕНЕЙ
2.1. Математическая модель. Выбор основных параметров математической модели ССТ
2.2. Разработка математической модели ступени ССТ
2.3. Исследование влияния коэффициентов расхода и нагрузки на КПД ступени свободной силовой турбины

2.4. Исследование влияния угла ссх и кинематической степени реактивности р на КПД ступени ССТ
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО СОПЛОВОГО АППАРАТА В СИЛОВОЙ ТУРБИНЕ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАПАЗОНОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГТУ И ГТД ПОВОРОТОМ ЛОПАТОК РСА
3.1. Регулируемый сопловой аппарат силовой турбины, как дополнительный регулирующий орган в ГТУ и ГТД
3.2. Выбор числа регулируемых ступеней в многоступенчатой СТ
3.3. Разработка метода расчета КПД ступени силовой турбины с РСА и регулируемой СТ, состоящей из регулируемой
и нерегулируемых ступеней
3.4. Исследование влияния поворота лопаток РСА на КПД регулируемой ступени
3.5. Перераспределение теплоперепадов и степеней понижения давления при повороте лопаток СА. Определение диапазонов регулирования при использовании РСА
Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ГТУ С РЕГУЛИРУЕМЫМ СОПЛОВЫМ АППАРАТОМ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ. ОЦЕНКА ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ РСА ПЕРВОЙ СТУПЕНИ СТ ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ГТУ И БИНАРНЫХ ПГУ
4.1. Экспериментальные исследования ГТУ РОТ-10 с регулируемым сопловым аппаратом СТ в условиях эксплуатации
4.2. Возможности повышения эффективности регенеративных ГТУ за счет применения регулируемой ступени силовой турбины
4.3. Возможности повышения эффективности сложных энергетических установок созданных на базе газотурбинного
привода с РСА
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 13

исследования и, прежде всего, возможности их использования при изучении регулируемой ступени ССТ.
Для описания моделируемого объекта и ограничения диапазона допустимых значений внутренних параметров в работе использованы следующие:
- угол выхода потока из соплового аппарата - сх1;
- угол выхода потока из рабочего колеса - ос2;
- кинематическая степень реактивности ступени - р;
- коэффициент нагрузки ступени - р ;
- коэффициент расхода - са ~ ;
- коэффициенты скорости в рабочем колесе и сопловом аппарате — у/ м (р;
- доля энергии выходной скорости потока, используемая в ступени силовой турбины - <2В с
Оптимизация проектного решения (в нашем случае - оптимального выбора основных параметров) заключается в отыскании такого, реализация которого дает экстремальное (максимальное) значение целевой функции (функции оптимизации), в качестве которой может быть выбран любой из предложенных выходных параметров математической модели
*7ад, Ли или г/1.
Создание оптимальной конструкции проточной части и эффективное распределение основных кинематических параметров потока по ней в общем случае (с учетом газодинамических, прочностных, геометрических, технологических и др.) является весьма сложной комплексной задачей. Поэтому, в настоящей работе автор ограничивается теми вопросами, которые касаются оптимального выбора основных характеризующих