Анализ процессов износа входных устройств радиально-осевых турбин турбокомпрессоров судовых дизелей на основе расчета двухкомпонентной рабочей среды

• Автор: Епихин, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новороссийск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Список сокращений и аббревиатуры

Глава 1. Анализ данных по эксплуатации, методов исследования радиальноосевых турбин турбокомпрессоров судовых среднеоборотных дизелей и математических моделей, описывающих движение газа. Постановка задачи исследования

1.1. Анализ данных по эксплуатации турбокомпрессоров с радиально-осевыми турбинами

1.2. Методы исследования входных устройств турбокомпрессоров судовых дизелей

1.3. Математическая модель, описывающая течение вязкой сплошной сжимаемой однокомпонентной среды
1.4. Модели турбулентности, использованные при описании турбулентного течения вязкой сплошной сжимаемой однокомпонентной среды

1.5. Модель для описания турбулентных течений вблизи твердых стенок

1.6. Постановка граничных условий для модели турбулентного течения сплошной вязкой однокомпонентной среды

1.7. Математическая модель течения двухкомпонентных сред

1.8. Постановка задачи исследования

Глава 2. Объекты исследования, математическая и геометрическая модели

радиально-осевой турбины с безлопаточным направляющим аппаратом. Исследование физико-химических свойств материалов входных устройств и сопловых аппаратов радиально-осевых турбин турбокомпрессоров
2.1. Турбокомпрессоры с радиально-осевыми турбинами

2.2. Математическая модель, описывающая процессы течения вязкой сплошной сжимаемой двухкомпонентной рабочей среды в радиально-осевой турбине турбокомпрессора судового дизеля
2.3. Геометрическая модель радиально-осевой турбины с безлопаточ-ным направляющим аппаратом
2.4. Исследование химических, металлографических и механических свойств входных устройств и сопловых аппаратов турбокомпрессоров с радиально-осевой турбиной
Глава 3. Построение конечно-объемной модели и расчетной сетки объектами исследования. Анализ турбулентного течения сплошной среды в проточной части радиально-осевой турбины турбокомпрессора
3.1. Расчетная сетка во входном устройстве и рабочем колесе
3.2. Исходные данные и граничные условия для расчета течения в проточной части турбины
3.3. Результаты расчета течения во всей турбине. Определение граничных условий для расчета течения во входном устройстве
3.4. Расчет течения во входном устройстве с безлопаточным направляющим аппаратом
Глава 4. Расчетное исследование движения дискретных частиц во входном устройстве с безлопаточным направляющим аппаратом радиальноосевой турбины турбокомпрессора
4.1. Исходные данные и граничные условия для расчета движения дискретных частиц
4.2. Исследование влияния степени упругости соударения частиц с поверхностью стенок канала и формы крупных частиц на параметры движения

4.3. Исследование влияния распределения частиц по входному сечению и их начальной скорости на параметры движения частиц
4.4. Исследование влияния размеров частиц на параметры их движения
4.5. Оценка характеристик абразивно (эрозионно) -опасных потоков твердых частиц
4.6. Способы снижения износа проточной части радиально-осевой турбины турбокомпрессоров судовых дизелей
Заключение
Список использованных источников
Список опубликованных работ автора

тому, что течение в проточной части становиться сугубо нестационарным даже при стационарных условиях на входе и выходе. Нестационарность во вращающемся венце появляется из-за наличия неоднородности поля параметров в окружном направлении на входе в венец. Аналогичным образом вращающийся предшествующий венец создает за собой периодически нестационарное поле параметров. Для решения нестационарных задач требуются значительно большие компьютерные ресурсы по сравнению с аналогичными стационарными задачами. В данной работе, с точки зрения поставленной цели, наиболее важным является изучение структуры потока в спиральной камере и в безлопаточном направляющем аппарате. Очевидно, что нестационарные процессы в рабочем аппарате и выходном патрубке оказывают несущественное влияние на изучаемое явление и ими можно пренебречь. Поэтому для сокращения стоимости расчетов целесообразно упростить задачу, рассматривая ее как стационарную.
Для того чтобы получить стационарное течение во вращающемся венце, необходимо иметь равномерное поле параметров в окружном направлении на входе в венец. Этого можно достичь, если в каждом приближении ос-реднять поле параметров на входе в каждый венец и затем использовать эти осредненные параметры как дополнительные граничные условия. Такой подход называют "моделью плоскости смешения". Плоскости смешения располагаются в межвенцовых зазорах на входе и выходе из лопаточных венцов. Фактически для каждого лопаточного венца расчет выполняется отдельно, а взаимное влияние венцов обеспечивается за счет корректировки параметров промежуточных граничных условий в процессе итераций. Чаще всего в качестве промежуточных граничных условий используется обычный набор параметров на входе (с возможной вариацией давление или расход) и статическое давление на выходе из подобласти.
В процессе осреднения все параметры сохранить нельзя, поэтому в плоскости смешения некоторые параметры могут иметь разрыв. Принципи-