Научно-техническое обоснование и практическая реализация создания микротурбинного генератора мощностью 100 кВт на основе современных расчётно-экспериментальных методов

• Автор: Беседин, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 298 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИІ1ДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ

ПАРАМЕТРЫ И-ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ ___ ?

введение

1 ОБЗОР ИСОСТОЯНИЕ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ

МИКРОТУРБИННЫХ ЕЕНЕР АТОРОВ1 МА ЛОЙМОЩН0ЄТРІІ

1.1 Основные характеристик^ области применения, конструктивное исполнение

1.2 Формулировка цели и задач исследования:

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ И

ХАРАКТЕРИСТИК МИКРОТУРБИННОГО ГЕНЕРАТОРА МАЛОЙ МОЩНОСТИ

2.1 Методологическое обеспечение для исследования тепловых схем микротурбинных генераторов малой мощности. Тепловые схемы и основные характеристики МТЕ
2.1.1 Тепловая схема одновальной МТГ простого типах.,
2.1.2 Тепловая схема одновального МТГ с регенерацией
2.2 Параметрическая оптимизация
2.3 Выбор оптимальных параметров и характеристик энергетической газотурбинной установки малой мощности
3 ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ
МИКРОТУРБИННОГО ГЕНЕРАТОРА МАЛОЙ МОЩНОСТИ
3.1 Выбор и научно-техническое обоснование типа турбины для
микротурбинного генератора
ЗЛ.1 Радиально-осевые малорасходные турбины. Особенности рабочего процесса, характеристики и КПД
3.1.2 Определение размеров турбины, компрессора и частоты вращения ротора турбокомпрессора
3.2 Выбор и научно-техническое обоснованне типа компрессора дляї микротурбинного генератора

3.2.1 Малоразмерные центробежные компрессоры
3.2.2 Особенности рабочего процесса; характеристики и КПД
3.3 Выбор и научно-техническое обоснование подшипников для микротурбинного генератора
3.4 Выбор и научно-техническое обоснование камеры,сгорания микротурбинного генератора
3.5 Выбор и научно-техническое обоснование компактных теплообменников для МТГ малой мощности со степенью регенерации до 0,9 микротурбинного генератора
3.6 Выбор и научно-техническое обоснование электрогенератора для
микротурбинного генератора
4 ПРОЧНОСТНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПЕРСПЕКТИВНОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
4.1 Прочностное обоснование турбины перспективной энергетической газотурбинной установки малой мощности
4.1.1 Описание исходных геометрических параметров рабочего колеса турбины
4.1.2 Результаты расчета и описание напряженно-деформированного состояния рабочего колеса
4.1.3 Свойства материала и коэффициенты запаса прочности
4.1.4 Вибрационные характеристики рабочего колеса турбины
4.1.5 Причины возбуждения вибраций рабочего колеса. Расчетная модель и граничные условия, используемые в расчетах его собственных частот
4.1.6 Расчет собственных частот и форм колебаний рабочего колеса
4.2 Компрессор
4.2.1 Описание геометрических параметров рабочего колеса компрессора
4.2.2 Особенности напряженного состояния вариантов рабочего колеса компрессора ЦК100-160/
4.2.3 Вибрационные характеристики рабочего колеса компрессора
4.3 Прочностное обоснование ротора
4.3.1 Описание элементов конструкции ротора МТГ
4.3.2 Расчет собственных частот и соответствующих форм ротора
4.3:3 Расчет колебаний, вызванных дисбалансом ротора
4.3.4 Расчет вибрации ротора МТГ100
4.4 Прочность камеры сгорания
5 ОБОРУДОВАНИЕ, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТЕНДЫ И УСТАНОВКИ, ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
5.1 Экспериментальный стенд для исследования радиально-осевых турбин .
5.1.1 Воздушная система
5.1.2 Экспериментальная установка ЭУ МТГ-ЮОРОТ
5.1.3 Масляная система
5.1.4 Водяная система
5.1.5 Объекты исследования
5. 6 Оценка режимов испытаний ступени - моделирование
5.2 Испытания центробежного компрессора
5.2.1 Экспериментальный стенд для исследования центробежных компрессоров

5.2.2 Экспериментальная установка ЭУ МТГ-100ЦК
5.2.3 Объект исследования: центробежный компрессор
5.2.4 Оценка режимов испытаний ступени - моделирование
5.3 Испытания камеры сгорания
5.3.1 Объект исследования
5.3.2 Экспериментальный стенд, система измерения и управления, методика проведения экспериментальных исследований и обработки экспериментальных данных
5.4 Испытания газодинамических подшипников
5.4.1 Объект исследования

Рис. 2.6 Зависимость КПД от степени повышения давления в компрессоре реальной ГТУ простой тепловой схемы
без регенерации