автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Характеристики ступеней скорости турбин СЭУ при регулировании в широком диапазоне режимов, включая подвод энергии

кандидата технических наук
Серов, Алексей Васильевич
город
Ленинград
год
1991
специальность ВАК РФ
05.08.05
Автореферат по кораблестроению на тему «Характеристики ступеней скорости турбин СЭУ при регулировании в широком диапазоне режимов, включая подвод энергии»

Автореферат диссертации по теме "Характеристики ступеней скорости турбин СЭУ при регулировании в широком диапазоне режимов, включая подвод энергии"

ЛЕНИНГРАДСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СЕРОВ Алексей Васильевич

На правах рукописи

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ СКОРОСТИ ТУРБИН СЗУ ПРИ РЕГУЛИРОВАНИИ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ РЕЖИМОВ, ВКЛЮЧАЯ ПОДВОД ЭНЕРГИИ

Специальность 05,08.05 — Судовые энергетические установки м нх элементы (главные и вспомогательные)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ленинград 1891

/ б

Работа выполнена иа1 кафедре судовых турбин н турбинных установок Ленинградского государственного морского технического университета.

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Л. М. ТОПУНОВ.

Официальные оппоненты: доктор технических паук, профессор О. И. ЕМИН;

кандидат технических наук Б. В. ЕГОРОВ.

Ведущая организация: ПОТ «Ленинградский металлический завод».

Защита состоится «¿3» ¡АСирто^ 1992. г. в и часов

на заседании специализированного сонета Д053.23.02 при Ленинградском государственном морском техническом университете в ауд. ¿ХКт . ^«-А главного здания по адресу: 190008, Ленинград, ул. Лоцманская, д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться ,з библиотеке ЛГМТУ. Автореферат разослан .■» 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент В. Ф. ДИДЕНЮ

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ СКОРОС-ТИ ТУРБИН СЭУ ПИ

РЕГУЛИРОВАНИИ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ РйКШОВ,

ВКЛЮЧАЯ ПОДВОД ЭНЕРГИИ.

Общая характеристика работы.

Актуальность тзаботы. Развитие теории и проектирования турбин, в частности судовых, в настоящее время вдет по пути поиска новых способов и конструктивных решений повышения экономичности, выбора параметров с учетом спектра режимов, получения всесторонних обобщений характеристик турбин и их ступеней с целью создания и совершенствования отдельных подсистем САПР.

Объектал исследования настоящей работы являются турбины со ступенями скорости. Ступени скорости находят широкое применение в турбиностроении: от регулировочных колес мощных стационарных, транспортных и судовых турбин и турбогенераторов до турбоприводов различных вспомогательных механизмов. Необходимость повышения мощности при сокращении массо-габаритных характеристик приводит к срабатыванию в этих ступенях высоких перепадов энтальпий, соответствующих сверхзвуковым скоростям. Требование повышения экономичности и выбора рациональных параметров сверхзвуковых ступеней скорости приводит к целесообразности их проектирования с учетом работы на переменных режимах.

Изменение режимов работы различных ступеней турбины при долевых нагрузках обусловлено способом регулирования мощности турбины.При этом для расчета экономичности ступеней скорости на переменных режимах необходимо знелиз зависимостей КЦЦ от скоростной характеристики и/т/ОЩ з широком диапазоне изменения определяемого соотношением давлений перепада энтальпий и окружной скорости и . Указанные режкмы'могуг еанимать значительную долю общего времени эксплуатации.установки, а в ряде случаев являются нормальными эксплуатационными.

В связи со сложностью и малоизученнсстыо долевых режимов методика расчета ступени скорости при регулировании мощности должна базироваться на экспериментальных данных. Поэтому аадача исследования, анализа и обобщения характеристик ступеней скорости в широком диапазоне режи-

ыов является актуальной.

Цель -работы: разработка методики определения КПД ступеней скорости на долевых режимах на базе экспериментального исследования и обобщения их характеристик, а также выявление путей повышения экономичности работы ступеней и всей турбины в целом на переменных режимах.

Основные задачи;

- исследовать работу ступеней скорости с различными сопло-вши аппаратами во всем возможном диапазоне режимов от вентиляции на обратном вращении и контргаза до режимов торможения и вентиляции на. прямом вращении ротора; получить количественные характеристики работы ступени скорости при сопловом регулировании в широком диапазоне^режимов;

- выявить возможности повышения экономичности работы ступеней скорости на переменных режимах (включая режимы вентиляции) ;

- разработать принципы обобщения характеристик двухвенеч-ных ступеней скорости в диапазоне режимов от вентиляции на обратной вращении до вентиляции на прямом вращении и получить обобщающие зависимости характеристик ступеней и на их базе методику определения КПД на переменных рехшмах.

Научную новизну представляют:

- результаты исследования параметров работы колес со ступенями скорости в диапазоне от вентиляции на обратном вращении и контргаза до режимов торможения и вентиляции на прямом вращении ротора, в том числе и при сопловом регулировании; выявленные особенности характеристик сверхзвуковых ступеней скорости с суживааще-расширящшися соплами на переменных режимах;.- предложенные конструктивные элементы, повышающие экономичность работы турбины;

- разработанные статистические обобщения по максимальному КПД и соответствующей ему. скоростной характеристике для одной и двух ступеней скорости в зависимости от суммарной степени реактивности и обобщение по характеристике холостого хода сверхзвуковых двухвенечных ступеней скорости с частичный впуекда в зависимости от перепада давлений на сопловой аппарат;

- полученные аппроксимирующие зависимости КЦЦ ступеней скорости в широком диапазоне изменения скоростной характеристики ¡созданная полуэмпирическая методика определения КЦц, ступени скорости на переменных режимах.

Практическая ценность. Выполненные исследования и обобщения показывают возможность повышения экономичности турбин со ступенями скорости путем их проектирования с учетом работы на переменных режимах, создания рациональных программ регулирования и использования предложенных конструктивных усовершенствований.

Реализация в промышленности. Материалы диссертационной работы используются на турбостроительных предприятиях при расчете режимов работы ступеней скорости турбин и в учебном процессе.

Личный вклад автора определяется учаатием в постановке задачи, выполнением обзора литературы по теме диссертации, разработкой проектно-консгрукторской документации на элементы экспериментальной установки, подготовкой и -проведением экспериментальных исследований, обработкой и анализом опытных данных, получением обобщающих зависимостей для максимального КПД и соответствующей ему скоростной характеристике и для характеристики холостого хода, разработкой методики расчета ступеней скорости при регулировании а широком диапазоне режимов.

Апробация. Результаты работы докладывались на семинаре ВНТО им. А.Н.Крылова (Ленинград, 1986г.) , республиканской конференции " Математическое моделирование процессов и конструкций энергетических и транспортных турбинных установок е системах их автоматизированного проектирования" (г.Харьков, 1988г.), Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы технического прогресса судовых турбинных установок" (г.Ленинград, 1989), научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава ЯКИ ( 1988, 1990гг), на турбостроительных предприятиях и на кафедре СТ и ТУ ЛКИ.

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 статьях, I методических указаниях к лабораторным работал, 2 тезизах докладов и в отчетах по НИР. Получено I авторское свидетельство и I положительное

решение ВНИИП13 по заявкам на изобретение.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка основной использованной литературы из 89 наименований, содержит 116 страниц, 41 рисунок, 4 таблицы.

Основное содержание работы

Во взедении обоснована актуальность проблемы. В виде крат- . кой аннотации приводится изложение новых научных результатов, полученных в диссертационной работе.

В I главе приведен обзор научно-технической литературы, посвященной исследовании работы колес со ступенями скорости на першенных режимах и разработанный обобщениям характеристик турбинных ступеней.

В таблице дана классификация режимов работы ступени в зависимости от знака м значения углевой скорости (частоты вра^ния) л? , момента М , изоэнтрспного перепада энтальпий и расхода рабочей среда через ступень £ . Приведены примеры реальных эксплуатационных режимов, соответствующих различит! областям работы ступеней скорости.

. Выполненный в работе обзор показал, что переменные режимы работы сверхзвуковых ступеней скорости изучены недостаточно. Обычный диапазон изменения скоростной характеристики в опытах - от нуля до характеристики, соответствующей максимальному КПД ступени. Главным образом, приведены данные по исследованию влияния конструкции соплового аппарата ( суживающихся и сухтдаце-расширявщихся сопел, фрезерованных и сверленых осесимметричных сопел), степени впуска, высоты ( диаметра) сопловых лопаток , среднего диаметра ступени, у¿та выхода потока из соплового аппарата на значение максимального КПД ступени. Неполно исследовав ны режимы контргаза и вентиляции ступеней скорости. Вообще не исследована область режимов тордожения этих ступеней, в которой , кая показано в таблице, они могут работать. Практически нет обобщений экспериментальных характеристик этих ступеней. На основании обзора были сформулированы основные задачи настоящей работы.

Вторая глава посвящена описанию конструкций экспери-

Классификация режимов работы ступеней скорости турбин СоУ

_______Таблица

Область редиглоэ Параметры, характеризующее область режимов Реальные эксплуатационные регйчШ

СО м н* &

I вентиляционный ре-А'лл при прямом врашенпк 1 спинками вперед) 7 0 < 0 £ о 0 Авторотация ТЯХ, неработающая дуга регулирс-еочной ступени при частичном впуске

2 ¡Сомпрессарные рэ-ХОШЫ при прямом зттении _ о Регулировочная ступень ТПА при ИХ, ТЗХ при За ири регулировании мощности; ступени малых ходов на полном ходу; дсбавительная турбина, некоторые турбэприводы

Ъ Рента,® тсрможенил 0 >0

Нормальные турбинные режс-ш — - С Номинальный и спектр першенных режимов

5 Режимы кон'хргаза Регулировочная ступень ТИХ при ЗХ и ТЗХ при 11Х при реверсе и подториаживании

е Вентиляционный ре-»лм при &братно;< вращении ( кромками зпере^ ) • < с >0 > 0 0 ■--- Регулировочная ступень Т11Х при ЗХ и ТЗХ при ПХ неработающая дуга регулировочной ступени при контргазе

ментального стенда, системы измерений, объектов исследования» методики проведения испытаний, выбору и модернизации системы отнесения и обработке результатов измерений с оценкой их погрешности.

Экспериментальные исследования проводились, на стенде с воздушным тормозом-приводом, позволяющим получать характеристики ступени от режимов вентиляции на обратном вращении и контргаза до турбинных режимов, режимов потребления энергии ( торможения) и вентиляции при прямом вращении ротора ( ступень вращается спинками лопаток вперед). Объектами исследования выбраны ступени скорости с частичным впуском с различными сопловыми аппаратами и однове-нечное рабочее колесо.

Для приведенных в главе 3 сравнительных испытаний доверительная.граница погрешности результата по ВЩ при доверительной вероятности 0,95 ( уровень значимости 0,05) составляет - 0,3%, а для абсолютных значений КЦЦ - £ 0,7%.

В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования переменных режимов работы ступеней ■скорости. Получены суммарные характеристики ступени при сопловом регулировании. Для использования в программе регулирования предложена формула определения степени понижения давления на части ступени с регулируемой группой сопел, при которой эта часть попадает в область режимов потребления механической энергии. Исследованы в широком диапазоне режимов характеристики ступени скорости с суживающимися соплами. Предложена конструкция двухрядного регулируемого соплового аппарата, имеющего низкий уровень потерь энергии в широкой области режимов. Получены в пироком диапазоне режимов характеристики ступени скорости с сужив аще-расширяющимися соплами. Режимы торможения этих ступеней исследованы впервые, выявлены их особенности по сравнению со ступенями с суживающимися соплами. Предложены и исследованы конструктивные элементы, сникающие уровень потерь на вентиляционном режиме.

Результаты испытаний приведены на рис. 1-4. На рис. I представлена зависимость КПД ступени скорости с

двумя группами сверхзвуковых осесшметричннх конических сопел с расчетным соотношением давлений ^ = 5 и соответствующим ему переладом энтальпий на входе и выходе из стунени в зависимости от соотношения давлений во второй ( регулируемой) группе КПД определяется по формулам¡/=-Ми$Н,, С понижением 6г КЦД ступени уменьшается. При <Г, « 1,7 часть ступени ( со 2-ой группой сопел) попадает в область режимов торможения. Дальнейшее закрытие 2-го соплового клапана приводит к возрастания максимального КПД ступени из-за уменьшения доли расхода через регулируемую группу в суммарном расходе. При этом несколько возрастает и мощность ступени, в результате чего одному и тому же значении мощности будут соответствовать л.за различных значения расхода рабочей среды через ступень, что подтверждается графиком на рис. 2 . Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке системы автоматического регулирования мощности турбины, в основе принципа дейетзия которой лежит однозначное соответствие расхода и мощности. Соответствие будет получено, если, достигнув 6? =1,7, при дальнейшем снижении нагрузки одновременно с продолжением прикрытия 2-го соплового клапана начать прикрывать 1-ый клапан. Однако, тогда несколько снизится экономичность ступени. Поэтому лучше при ¿* = I,? произвести релейное закрытие 2-го клапана, что приведет к повышении -экономичности работы ступени на этом режиме на 4,3^.

Были проведены в широком диапазоне режимов испытания ступеней скорости с частичным впуском с осееимметричны-ми суживакще-расииряюцимися соплами к суживающимися соплами из нормализованных профилей. В результате опытов определены вид характеристик в области режимоз с уЬу^, , где ^ - скоростная характеристика, соответствующая максимальному 1СПД ступени, и соотношение скоростной характеристики холостого хода ]хх л . Особенность экспериментов состояла в том, что режим тормсжения и часть турбинкых режимов исследовались в соответствии с практикой эксплуатации при постоянной частоте вралекия от различных начальных скоростных характеристик.

о- расчет

Характеристики ступени с суживаюце-расширяющимися соплами

I—одно сопло, Ш-трк сопла; Г-3000, 2-3500, 3-4500, 4-5000

обДяк

При отклонении от номинальной степени понижения давления на ступень с сулсиваюге-расширяющимися соплами экономичность ее довольно сильно сникаеж^я, вследствие чего зависимость КЦЦ от скоростной характеристики при постоянной частоте вращения имеет круто падающую ветйь ( рис. 3). й исследованной турбине для одного сопла переход его в дозвуковой режим работы происходит в области режимов торложекия, а, например, для 3-х сопел для определенного диапазона частот вращения - в области турбинных режимов. Переход сопровождается некоторым повышением экономичности, что было проверено постановкой специального эксперимента. ото приводит.к пересечению линий КПД, соответствующих различным частотам вращения. Данное обстоятельство можно пояснить следующим образом. Характеристика ,

снятая при постоянном .переладе энтальпий и соот-

ветствующем ему соотношении давлений 5" , имеет вед параболы. Тогда фуг^ция р(и/С5, представляет собой семейство парабол с общей точкой £ =0 при и/с9 = 0 . При режиме работы с постоянной частотой вращения линию можно рассматривать как совокупность ( множество) точек пересечения ее с упомянутым семейством парабол. Характер изменения может быть плавным, но может иметь и явно

выраженную немонотонность. Зто связано с тем, что несколько парабол с меньшим 5' , соответствующим чисто дозвуковому режиму работы суживающе-расширящегося сопла, проходит выше парабол с нерасчетным сГ> 6' со звуковой скоростью з горле сопла и большими потерями в скачках уплотнений в его расширяющейся части.

Для ступени с суживающимися соплами правая ветвь характеристики £{и/с&) имеет плавный параболический вид как при постоянном перепаде энтальпий, так и при постоянной частоте вращения ( рис. 4 ) с небольшим расслоение!/, связанным с влиянием чисел Рейнольдса и Маха. При дальнейшем уменьшении степени понижения давления при различных ¿/= сопН характеристики коэффициента подведенной работы £ сливаются в одну. Область компрессорных ре-:кимов при прямом вращении ротора у ступени скорости практически отсутствует. Поэтому область режимов торможения

ларактеристики ступени скорости с суживающимися соплами

о,г у

\\

/

V / I

Рис. 4

1-одно сопло, П-два сслла, Ш-три сопла; 1-2500, 2-5000

об/мин

К определению К11Д ступени на переменных режимах

Зависимость йй/2) от степени лснижения давления на сопловой аппарат

.5 ю 15 го 25 30 5*

Рие. 5

Рис. '6

ограничивается вентиляционным режимом при прямом вращении.

Приведены результаты экспериментального исследования режима вентиляции при прямом вращении одиночного рабочего колеса, прикрытого с обоих сторон щитками. Щитки устанавливались с различным осевым зазором и содержали конструктивные изменения. На основании исследований предложены конструкции турбины заднего хода с низким уровнем вентиляционных потерь при работе на переднем ходу.

В четвертой главе изложены математическая модель и алгоритм расчета работы ступени скорости на переменных режимах, разработаны принципы обобщения характеристик двухвенеччых ступеней в диапазоне режимов от вентиляции на обратном вращении до вентиляции на прямом вращении и на основе модели и экспериментальных исследований главы 3, а также данных других авторов предложено обобщение по максимальному 1(ЦЦ с использованием разработанного комплексного параметра и обобщение по скоростной характеристике холостого хода.

Для расчетного определения характеристик турбинных ступеней на переменных режимах предлагаются аппроксимирующие формулы в воде полиномов. Аргументом является скоростная характеристика. Целесообразно разбить диапаг--зон ее изменения на части для повышения точности аппроксимации и получить кусочно-непрерывную функцию с задаваемыми значениями и условиями склейки на некоторых характерных режимах.

Известные ранее интерполяционные зависимости для определения характеристик реактивных ступеней могут быть распространены на ступени скорости за счет введения дополнительного параметра:

I. Интервал . *

Условия

¿-О, ¡.--О ; О;

Значение определяется из функции решением

биквадратного уравнения при Л = - I ,

С1

2. Интерзал 01 »

*/ --Ы-От)/(дхх - я); хг = (0-)т)/0-)т).

Здесь ц/т/щ^И^', индекс т соответствует режиму с максимальным 1ОД, XX - холостому ходу, £- - вентиляции при обратно!.: вращении.

Значения показателя степени п и коэффициента а для исследованных дозвуковых ступеней скорости равны для 1-го интервала /2=4, Я - 0 ; для 2-го интервала : /7-2, (3 = 0,125.

Б силу большого влияния сжимаемости рабочей среды на характеристики сверхзвуковых ступеней использование вышеприведенной функции возможно лишь на 1-м интерзала и на части 2-го при условии постоянного перепада

энтальпий на ступень , и поэтому для расчет-

ного получения этих характеристик на переменных решмах необходимы дополнительные зависимости.

Предлагается способы определения параметров характерных режимов, необходимых для использования в аппроксимациях. Значения максимального Рт на режимах с перепадами давлений $ и, соответственно, числами Маха, отличными от расчетного рекомендуется определят* ип экспериментальных зависимостей ¡¡„¡Ц^^* • Недостаток данных не позволяет пока получить аппроксимирующие функции.

Далее, из системы уравнений, полученной с использованием соотношений в треугольнисах скоростей и закона сохранения энергии, допуская для колеса с 2 ступенями скорости равенство округлых проекций относительных скоростей для каждой ступени получено следующее соотношение между окружным ступени давления и скоростной характеристикой, соответствующей осевому выходу потока па ступени:

К & = 2 г * // - Д ' со^н ,

где 2 = I ; 2 - число ступеней скорости,

У и Ы// - коэффициент скорости и угол выхода потока из соплового аппарата, - суммарная степень реактивности ступени.

Полученное соотношение представляет интерес и в теоретическом плане и может являться основой для получения эмпирической зависимости мелду максимальным КПД ступени и соответствующей ему скоростной характеристикой. На основании анализа различных экспериментальных данных можно предложить следующую приближенную формулу:

иъ -

где Аг%{ = 1,85 для ступеней давления,

Дг%2 = 3,22 для сверхзвуковых ступеней скорости с

осесишгетричндаи сверлеными соплами типа кгз-мэи. •

Не менее важно знать значение скоростной характеристики холостого хода ступени,что позволяет получить правую ветвь зависимости КПД от скоростной характеристики. Практический интерес представляет такая зависимость, которая получена при постоянной частоте вращения ротора. Ее ввд определяется соотношением . Анализ опытных данных

и данных, полученных экстраполяцией результатов экспериментов других авторов, показывает, что с увеличением номинального перепада давлений 6 на сопловой шарят от 5 до 30 уменьшается от 1,67 до 1,25 ( см.рис. 5). Полученные значения ^хж/^в значительно меньше известных ранее для дозвуковых ступеней, равных 1,8 * 2,2»

Для определения отношения ?хх/Ая предложена эмпирическая формула: т ,

Коэффициенты полинома А0~ 2,35138; А) = -0,71018; Аг = 0,23684; =-0,03626 получены с использованием метода наименьших кладрато:; по 8 точкам. Остаточная дисперсия = 6,675-Ю"5.

На базе аппроксимирующих зависимостей разработана методика определения КЦЦ ступеней скорости на переменных режимах. Как уже отмечалось, поле режимов, на которых может

работать спроектированная сверхзвуковая ступень, целесообразно представить в виде поля (семейства) парабол зависимости , построенных при U= ггаг и различных постоянных перепадах энтальпий на ступень . Тогда зависимость ШД ступени, от lt/Cs в широком диапазоне режимов при одновременном изменении Hs к и будет представлять собой криьую, получаемую путем плавного соединения точек, принадлежащих параболам, построенным при различных Hg.-cotitt. Если экспериментальных характеристик £~£(uJCs) при t^jiconst нет, то их целесообразно воспроизводить интерполяционным расчетным путем, используя аппроксимирующие зависимости ¿т/)т и Лх/З» » функции

/fVJ , а также эмпирические графики ¿/¿^/fij- Например, по полученному расчетом значению КПД ^ и соотношению определяем соответствующее значение скоростной характеристики . Используя эмпирические графики I определяем максимальные значения КЦЦ ступени на нескольких нерасчетных режимах и соответствующие значения скоростных характеристик ^ . По зависимости определяем скоростную характеристику холостого хода, полученную при постоянной частоте вращения. Соединив точку ( , fa ) с точкой ( , 0), получаем линию N , которую должны пересекать параболы зависимости g -¿т fQ) нерасчетных режимов, построенные при постоянных перепадах энтальпий ( рис.6). Соответ-ствуюв^е этил режимам характеристики холостого хода определяются решением уравнения ^ - ¿„/{у) относительно

благодаря тому, что для каждого нерасчетного перепада энтальпий Щ известна точка ( , fa ) правой ветви зависимости КЦЦ, расположенная на линии постоянной частоты вращения А/ .

Знание значений ЩЦ ступеней скорости на переменных режимах работы позволяет составлять и использовать рациональные программы регулирования мощности турбины.

Заключение

В диссертационной работе рассмотрен комплекс вопросов, посвященных определению характеристик ступеней скорости турбин и повышению их экономичности при регулиро-

вании мощности.

В результате выполненных работ:

1. Впервые получены экспериментальные данные по работе сверхзвуковых ступеней на правой ветви зависимости ЩЦ от скоростной характеристики в области турбинных режимов

и на режимах торможения. Определен новый эффект - установлено, что зависимость ДЦЦ от скоростной характеристики в турбинной области при переходе от сверхзвукового режима работы соплового аппарата с суживающе-расширяющи-мися соплами к дозвуковому имеет неплавный вид, что необходимо учитывать при проектировании систем регулирования турбин. Проведен сравнительный анализ изменения в широком диЁлазоне режимов характеристик ступеней скорости с различной формой сопел.

2. Исследовано влияние новых конструкций щитков, прикрывающих неактивную дугу; на мощность потерь от вентиляции. На основании результатов исследований предложена ступень с частичным впуском с повышенным КПД. Также разработаны конструкции турбины заднего хода ( ротор которой жестко связан с ротором турбины переднего хода ) с низким уровнем вентиляционных потерь на переднем ходу.

3. Теоретически определены основные влияющие факторы и прозедено статистическое обобщение по максимальному КПД и соответствующей ему скоростной характеристике для одной и двух ступеней скорости в зависимости от суммарной степени реактивности.

4. Сделано обобщение по характеристике холостого хода сверхзвуковых двухвенешшх ступеней скорости с частичным впуском в зависимости от перепада давлений на сопловой аппарат. Предложена формула для определения при сопловом регулировании степени понижения давления на части ступени с регулируемой группой сопел, при которой эта часть попадает в область режимов тэрыожения.

5. Разработана методика построения поля значений КГД ступеней скорости от скоростной характеристики и перепада давлений на ступень. Уточнены аппроксимирующие зависимости КПД при работе в широком диапазоне изменения скоростной характеристики. Использование данного поля в со-

вокупности о характеристиками последующих ступеней и графиком нагрузки позволяет Еыбирать способ и рациональные программы регулирования турбины.

Основные материалы диссертации опубликованы в работах:

1. Погодин D.M., Серов A.B.Обработка на ЬЗМ результатов экспериментальных исследований многоступенчатых турбин и их -элементов: Методические указания к лабораторным работам.-Л. :ЛКИ, №5, 4%. .

2. Совершенствование проточной части ступеней и входных трасс судовых паровых турбин с целью повышения их экономичности и ресурса: Отчет о НИР/Ш£Й.-ВД? 0182. 1025710.-Я.,198Р1385 .

3. Серов A.B. Суммарные характеристики ступени скорости в широком диапазоне режимов при еоплово-дросс ельном регулировании.-Рук.деп. в ЩШ1 Румб № ДР-2ЙЗ.БАУ Судостроение, сер.З, вып. I, ISB7, 7с.

4. Топунов A.M. .Погодин Ю.М., Серов A.B. Характеристики сверхзвуковых ступеней скорости турбин СоГв широ-

5. A.c. 1502850 (СССР) Парциальная турбинная ступень/ В.Б;.Петровский, Ю.М.Погодин,.В.Л.Раков, я.В.Серов.-За-явл. 1П 12.87, № 4385984724-06, опубл. в Б.К., 1989,),"31.

6. Топунов A.M., Бигодин D.M. ,• Косарев A.B., Серов A.B. Математическая модель турбины с двумя ступенями скорости./Деэ.докл. республиканокой НТКгМатематическое моделирование процессов и конструкций энергетических и транспортных турбинных установок в системах их автоматизированного проектирования.-Харьков, 1988.-ч.1.-С. 23-24.

7. Топунов A.M., Погодин Ю.М., Косарев A.B., Серов A.B. Автоматизированное проектирование и экспериментальное исследование в широком диапазоне изменения рехжов осевых сверхзвуковых двухвенечных ступеней скорости.//Тез.докл. Вс.НТК: Актуальные проблемы технического прогресса судовых турбинных установок «-.Я. .'Судостроение, 1989.-С.64-S5.

8. Погодин Ю.М., Серов A.B. Влияние различных конструктивных параметров щитков на вентиляционные потери в парциальной одновенечной турбинной ступени// СудоЕая знерге-тика/Сб.науч,тр.ЛКИ.-Л.,1990.-С.52-54.

9. Топунов A.M., Погодин Ю.М., Серов A.B. Переменные режимы работы и рациональное регулирование ступеней скорости турбин// Совершенствование элементов судовых турбинных установок./Сб.ВНГО им. акад.А.Н.Крылова.-Л.,1991.-№505.-С.4-14. - , ^

10. Ступень турбины заднего хода /А.С.Петров, A.M.Топунов. А.В.Серов, А.Н.Вавилов.-Заявл.26.03.90, F480á8I3/06; полохсит.реш. от 14.05.91г.

11. Реверстная установка /A.M.Топунов, А.С.Петров, Ю.М.Погодин, A.B.Серов.- Заявл.05.12.89, JM764753/06; положит, реш. от 27.06.91г.

1Ш0 "Пегас". Зак.240. Гир.90.