автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Повышение эффективности рабочих колес судовых осевых малорасходных турбин

4847651

На правах рукописи

Фершалов Андрей Юрьевич

У

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОЧИХ КОЛЕС СУДОВЫХ ОСЕВЫХ МАЛОРАСХОДНЫХ ТУРБИН

Ь

05.08.05 Судовые энергетические установки и их элементы (главные и вспомогательные)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 9 МАЙ 2011

Владивосток-2011

4847651

Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом университете (ДВПИ имени В.В. Куйбышева).

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Грибиниченко Матвей Валерьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент

Семенюк Анатолий Васильевич

доктор технических наук, профессор Добржанский Виталий Георгиевич

Ведущая организация: Дальневосточный научно-исследовательский

проектно-изыскательный и конструкторско-технологичекий институт морского флота (ОАО «ДНИИМФ»), г. Владивосток

[О

Защита состоится "10" июня 2011 г. в 10.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.055.01 при Дальневосточном государственном техническом университете (ДВПИ имени В.В. Куйбышева) по адресу: 690990, г. Владивосток, ул. Пушкинская, 10, ауд. А-302, тел +7(4232)26-51-18, факс +7(4232)26-69-88.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного технического университета.

Автореферат разослан " " мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Борисов Е.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Энергоресурсы в настоящее время постоянно дорожают, поэтому задача создания высокоэкономичных двигателей различного назначения для судов является актуальной.

Успешное развитие отечественной энергетики, водного и воздушного транспорта, газовой промышленности и других отраслей народного хозяйства в значительной мере зависит от эффективности и надежности тепловых турбо-машин. Области применения последних относятся к приоритетным направлениям развития науки, техники и технологий в Российской Федерации (транспортные, авиационные и космические системы; энергетика и энергосбережение), а также к критическим технологиям по направлению "Технологии создания энергоэффективных двигателей и движителей для транспортных систем".

В транспортной энергетике, к которой относятся автономные подводные аппараты, для обеспечения требований мобильности и автономности часто приходится создавать турбоприводы с ограниченным расходом рабочего тела (РТ). В таких случаях снижаются площади проходных сечений проточной части турбин и использование в них ступеней с полным подводом РТ требует применения недопустимо малых высот рабочих лопаток (РЛ). Вследствие этого приходится применять сопловые аппараты (СА) с частичным (парциальным) подводом РТ к рабочему колесу (РК). В результате этого появляются дополнительные потери энергии на вентиляцию в зоне неактивной дуги и на краях дуги подвода РТ.

По данным Московского (МАИ) и Куйбышевского (КуАИ) авиационных институтов снижение парциальности от 1,0 до 0,15 в осевых малорасходных турбинах приводит к снижению КПД с 75 до 50%, что негативно сказывается на эффективности энергетической установки в целом, особенно морских подводных аппаратов, так как снижает уровень автономности аппарата, являющийся оценкой целесообразности установки турбины.

Одним из возможных вариантов решения задачи, обусловленной парци-альностью, является применение сверхзвуковых (высокоперепадных) малорасходных турбин (МРТ), предложенных И.И. Кирилловым, которые имеют СА с малыми конструктивными углами выхода сопел. Такое решение позволило получить турбины с полным подводом РТ и исключить названные выше потери. Такие конструкции предполагают использование РК, имеющие каналы с большим углом поворота. Последнее приводит к повышению концевых потерь энергии из-за увеличения кривизны канала и, как следствие, повышению градиента давления между выпуклой и вогнутой стенками канала. Вторичные течения потока РТ интенсифицируются и расширяют вихревую зону с повышенными потерями энергии. Поэтому условием применения подобных конструкций является преобладание потерь от парциальности над потерями, связанными с применением РК с большим углом поворота потока.

Для конструирования РК с большим углом поворота проточной части нельзя применять стандартные методики проектирования, так как сохранение приемлемой толщины РК возможно при большом относительном шаге лопаток РК.

Повышение эффективности МРТ требует решения задачи аэродинамического совершенствования и расчетного определения оптимальных геометрических характеристик и режимов работы проточных частей РК с большим углом поворота потока. Исследования в этом направлении на плоских решетках проведены в СПбГПУ Куприяновым О.Е., но РК такой конструкции в составе ступени остались не исследованы.

На эффективность МРТ особенно сильно влияют РК в многоступенчатых турбинах, так как ошибочная оценка аэродинамических свойств РТ за РК приводит к неправильному профилированию следующей ступени.

По данным Калужского турбинного завода увеличение коэффициента скорости в рабочей решетке полноразмерных турбин на 1% повышает мощность ступени на 0,73%.

Вопрос правильного профилирования РК для МРТ является актуальным, так как снижение потерь энергии в РК позволит повысить эффективность работы турбинной ступени.

Цель работы: повышение эффективности сверхзвуковых осевых малорасходных турбин путем оптимизации конструктивных характеристик и режимных параметров проточной части РК.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи:

1. Выполнены статистический анализ и математическая обработка результатов экспериментальных измерений.

2. Разработаны основы методики, позволяющей по полученным замерам, устанавливать значения коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ.

3. Получены регрессионные математические модели для расчета коэффициента скорости РК МРТ и угла выхода потока РТ из РК в зависимости от режимных параметров и геометрических характеристик.

4. Проведен анализ влияния факторов, вошедших в математические выражения, на целевые функции.

5. Разработаны основы методики для расчета газодинамических и конструктивных характеристик проточной части РК.

6. Проведены оптимизационные вычисления коэффициента скорости РК.

Научную новизну работы составляют:

1. Характеристики РК в интервалах изменения исследуемых факторов: конструктивный угол входа РК (Р]К) - 8,13°... 14,1°; число Маха (MW2t) -0,38...2,82; характеристическое число (U/C) - 0...0,66; угол входа потока в РК АЗ,) - 2,86°...31,72°; конструктивный угол выхода РК (р2к) - 8,44°... 15,35°.

2. Основы методики определения коэффициента скорости РК, угла выхода потока РТ из РК и их доверительных интервалов в работающей ступени турбины.

3. Регрессионные математические модели для расчета коэффициента скорости РК МРТ и угла выхода потока РТ из РК.

4. Значения коэффициентов скорости исследованных РК и угла выхода потока РТ из РК, полученные численным экспериментом.

5. Основы методики расчета газодинамических и конструктивных характеристик проточной части РК.

6. Значения совокупности исследуемых факторов, соответствующих максимально возможным коэффициентам скорости исследованных РК.

Объект исследований: рабочие колеса осевых малорасходных турбин.

Предмет исследований: оптимизация конструктивных параметров и режимных характеристик проточной части рабочих колес малорасходных турбин.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждена: статистической обработкой результатов измерений; использованием основных законов сохранения энергии и массы; сравнением результатов исследований с материалами других авторов; качественным согласованием экспериментальных результатов и модельными представлениями; проверкой регрессионных моделей на адекватность и непротиворечивостью известным научным положениям и фактам.

Практическая значимость:

разработанные основы методики определения эффективности работы РК и угла выхода потока РТ из РК могут быть использованы при проектировании МРТ;

полученные регрессионные математические выражения для определения коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ из РК следует использовать при расчете РК МРТ различного назначения;

разработанные основы методики позволяют рассчитать конструктивные параметры проточной части РК, обеспечивающие максимально возможный коэффициент скорости РК (в диапазоне проведенных исследований) в зависимости от режимных параметров.

разработанные основы методики позволяют рассчитать угол выхода потока РТ из РК в случае необходимости проектирования следующей ступени.

Личный вклад автора. При непосредственном участии автора формировались задачи исследования, лично автором выполнены: обработка результатов эксперимента; разработка основ методики определения коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ из него; определение доверительного интервала экспериментальных значений коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ из него; разработка регрессионных зависимостей для расчета коэффициента скорости РК МРТ и угла выхода потока РТ из него; проведение и анализ численного эксперимента; разработка основ методики расчета газодинамических и

конструктивных характеристик проточной части РК; оптимизация геометрических и режимных параметров по коэффициенту скорости РК.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на международном молодежном научном форуме-олимпиаде по приоритетным направлениям развития Российской Федерации, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, 2010); международной научно-технической конференции «Авиадвигатели XXI века» ЦИАМ (Москва, 2010); международной научно-практической конференции «XXXIX неделя науки СПбГПУ» (Санкт-Петербург, 2010); научном семинаре кафедры «Теория воздушно-реактивных двигателей» МАИ (Москва, 2010); Всероссийской научной конференции «Успехи механики сплошных сред» ДВО РАН (Владивосток, 2009); Всероссийской конференции «XXXV-ая Дальневосточная Математическая Школа-Семинар имени академика Е.В. Золотова» ДВО РАН (Владивосток, 2010); Всероссийской конференции «Фундаментальные и прикладные вопросы естествознания» ТОВВМИ (Владивосток, 2010); научном семинаре кафедры «Судовые энергетические установки» ДВГТРУ (Владивосток, 2010); научной конференции «Вологдинские чтения» ДВГТУ (Владивосток, 2007, 2010); региональной научно-технической конференции «Молодежь и научно-технический прогресс» ДВГТУ (Владивосток, 2007, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ, включая три статьи в рецензируемых российских научных журналах, входящих в список ВАК, патент РФ на изобретение и 13 статей в сборниках трудов российских и международных конференций и научных трудов высших учебных заведений.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследований модельных РК по коэффициенту скорости и углу выхода потока РТ из РК.

2. Основы методики расчета интегральных газодинамических характеристик (\|/ и р2) РК в составе работающей ступени турбины.

3. Регрессионные математические зависимости для расчета коэффициента скорости РК МРТ и угла выхода потока РТ из РК.

4. Основы методики расчета газодинамических и конструктивных характеристик проточной части РК.

Объем и структура работы

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации 125 стр., включая 76 стр. текста, 26 иллюстраций и 13 таблиц. Список литературы содержит 137 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы и показано, что для уменьшения потерь кинетической энергии от парциальности рекомендуется использовать МРТ конструкции СПбГПУ. Выполнен критический анализ состояния рассматриваемого вопроса, по результатам которого выявлены недостатки и

сформулированы задачи исследования РК МРТ конструкции СПбГПУ. Представлена научная новизна работы и структурная схема диссертации (рис. 1).

В первой главе выполнен анализ полученных ранее результатов в области исследования РК турбин, рассмотрены существующие методы исследований МРТ и их РК и установлено, что исследования газодинамических характеристик рабочих колес турбин могут быть выполнены следующим образом: теоретически (на основании решения уравнений сохранения энергии, состояния и движения рабочего тела аналитическими методами), численно (на основании численного решения уравнений Навье-Стокса) и экспериментально-теоретически (на основании экспериментальных исследований характеристик проточной части с последующим получением математических зависимостей по экспериментальным материалам).

Исследования течения газа в проточной части РК выполняются в одномерной постановке (исследование предполагает получение интегральных характеристик коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ из РК в виде результирующего вектора, имеющего модуль и направление), двумерной постановке (получение характеристик потока РТ в какой-либо плоскости в узлах сетки в виде векторов, имеющих свой модуль и направление) и трехмерной постановке (получение характеристик потока РТ по всей проточной части в узлах сетки в виде векторов, имеющих свой модуль и направление).

Расчеты потока РТ в каналах РК предполагают решение полного уравнения Навье-Стокса, что в настоящее время аналитически выполнить невозможно, особенно с учетом вращения РК.

Численные методы перспективны при анализе картины течения и для расчета интегральных характеристик потока в рабочих решетках турбины в широком диапазоне режимов обтекания. Применять результаты расчетов, полученные этим методом, можно только после экспериментального подтверждения. Решения численными методами не учитывают технологии изготовления моделей РК, оказывающей влияние на шероховатость поверхности и отклонение от формы. Последние дают значительную погрешность при малых размерах проточной части.

В настоящее время наиболее надежен и точен экспериментально-теоретический метод, основанный на систематизации и обобщении экспериментальных данных, получаемых на моделях и позволяющих получить эмпирические зависимости, учитывающие влияющие факторы. Метод обеспечивает достоверные исходные данные для проектирования МРТ и позволяет получать интегральные характеристики турбины в целом и ее элементов.

Экспериментальные исследования РК конструкции СПбГПУ в двумерной и трехмерной постановках приводят к неприемлемо высокой погрешности расчетов, что обусловлено влиянием размеров проточных частей и вращения РК.

Рис. 1. Структура диссертационной работы

Учитывая последние особенности, можно утверждать, что полученные численными методами результаты, скорее всего, невозможно будет подтвердить экспериментально, поэтому результаты исследования РК такой конструкции представляются в виде интегральных характеристик.

Исследование РК необходимо было производить в составе ступени, так как это позволяло учесть все особенности работы реальной турбинной ступени (неравномерность натекающего потока на РЛ и параметров РТ из-за центробежных сил и нестационарность из-за вращения РК) и минимизировать ошибочность результатов.

В результате рассмотрения различных факторов были выбраны наиболее влияющие на коэффициент скорости РК и угол выхода потока РТ из РК, которые использовались для исследований и построения регрессионных зависимостей. Для построения регрессионной зависимости коэффициента скорости РК учитывались конструктивный угол входа РК, угол входа потока в РК и число Маха на выходе из РК по теоретическим параметрам. Для построения регрессионной зависимости угла выхода потока РТ из РК использовались конструктивный угол выхода РК, число Маха на выходе из РК по теоретическим параметрам и характеристическое число (отношение окружной скорости РК к абсолютной теоретической скорости на выходе из РК).

Во второй главе приведено описание конструкции экспериментального стенда, изготовленного в СПбГПУ (рис. 2), позволившего получить исходные материалы для последующих разделов работы.

Стенд предназначался для динамического и статического исследования осевых МРТ, работающих при больших перепадах давлений (7Гг< 60 и tQ < 500°С), и позволял получать суммарные характеристики модельных ступеней в широком диапазоне изменения частот вращения РК (0<л<500 с"1) и перепадов давления {1<ПТ< 60) при изменении Р'й- 0,2 ... 0,8 МПа и Рг - 0,1 ... 0,015 МПа.

Рабочим телом служил воздух. Относительная случайная погрешность замеров составляла менее 3%. Для повышения достоверности экспериментальных данных в стенде применяли две независимые измерительные системы: колесо, обеспечивавшее осевой выход РТ (КОВ), и взвешенный СА, обладавший одной степенью свободы. Стенд позволил получить интегральные характеристики МРТ посредством измерения момента количества движения потока РТ и давления перед и за РК, расхода, температуры и утечки РТ и частоты вращения ротора. В работе были исследованы три модельных РК (рис. 3).

Доверительные оценки средних значений основывались на гипотезе нормального закона распределения случайных ошибок измерения. Допущение о нормальном распределении проверено по критерию Шапиро-Уилка.

Рис. 2. Состав экспериментального стенда

При обработке замеров определены и исключены выбросы, которых выявлено менее 1% по отношению ко всей совокупности. Величина случайной погрешности замеров составила менее 1,5%. Суммарная погрешность замеров от случайной и приборной погрешностей составила менее 3,5%.

В главе приведено описание методики определения газодинамических характеристик РК, особенность которой заключалась в нахождении характеристик РТ за РК измерением крутящего момента на КОВ. Разработанная методика основана на законах сохранения момента, количества движения, энергии и массы и позволяла определить коэффициент скорости РК по параметрам РТ перед и за РК. Угол выхода потока РТ из РК в относительном движении определялся по треугольнику скоростей, используя абсолютный угол выхода потока РТ из РК и окружную скорость РК.

В результате расчет сводился к определению двух газодинамических функций РК - коэффициенту скорости и углу выхода потока РТ.

Исходные данные имели погрешность, поэтому для нахождения функций решалась задача минимизации и максимизации от влияющих замеров с ограничениями в виде доверительного интервала. После нахождения максимума и минимума искомой функции определялось их среднеарифметическое значение, которое в последующем принималось за математическое ожидание, а максимальное и минимальное значения - за доверительные интервалы функции.

В результате расчетов по всему эксперименту средняя погрешность по коэффициенту скорости РК составила 8% и по углу выхода потока РТ из РК -20%.

Рис. 3. Модельные рабочие колеса

На основании анализа содержания литературных источников аналитические зависимости коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ из РК были приняты в виде полинома второго порядка 3 3 3

ц/ = Ь0 + £ 6,ОС;- + X Е Ь)Ххгх] ' коэФФициент СКОРОСТИ рк. 0) /=1 /=1у=/

где Ь¡, и Ьу - коэффициенты полинома; - угол входа потока в РК; х2 -конструктивный угол входа РК; х3 - число Маха на выходе из РК по теоретическим параметрам.

з зз

Рг = К + X + X! X/ - угол выхода потока РТ из РК, (2)

/=1 Ы ;=/

где Ьи и - коэффициенты полинома; X] - конструктивный угол выхода РК; х2 - число Маха на выходе из РК; х3 - характеристическое число.

А-А развернуто по 0170 М 2:1

В третьей главе на основании экспериментальных данных получена регрессионная зависимость коэффициента скорости РК, необходимая для оценочных и оптимизационных расчетов в диапазоне выполненных исследований. Регрессионная зависимость угла выхода потока РТ из РК в относительном движении позволяет определять его величину при необходимости проектирования следующей ступени турбины.

Проверка полученных регрессионных моделей позволила считать их адекватно отражающими реальные физические процессы в РК МРТ в исследованном диапазоне геометрических и режимных параметров.

Корреляционным анализом была исключена мультиколлинеарность факторов. Расчеты показали, что факторы не коррелировали между собой. Анализ моделей показал незначительные функциональные зависимости между рассмотренными факторами и уровень влияния последних на целевую функцию.

В работе приведены результаты численного эксперимента по исследованию зависимости характеристик (у и |32) РК от их режимных параметров и геометрических характеристик.

Установлено, что с увеличением числа М для РК конструкции СПбГПУ наблюдается увеличение коэффициента скорости (рис. 4), что можно объяснить влиянием профиля межлопаточного канала, имевшего суживающе-расширяюшуюся форму, применяемую для РК, работающих при больших числах М> 1,5.

При малых Mw2t конструктивный угол входа РК незначительно влияет на коэффициент скорости РК, с увеличением Mw2l влияние Р,„ усиливается. Это объясняется тем, что при дозвуковых скоростях потока отклонение угла атаки от оптимального не приводит к значительному увеличению профильных потерь энергии. Увеличение (31к при больших Mw2, сопровождается снижением коэффициента скорости РК из-за увеличения волновых потерь, вызванных отклонением угла атаки от оптимального.

ф ";.............!' 1..........

. 3,8 - Г"".....г И Si . .0,4^ |НТЦ-I- : ■

^^^^^^ ....................1.................. 4................ .......................f......................! ............... 0,4 0.9 1,4 ij.9 1 ' i Jt...... Mi.

Рис. 4. Зависимость коэффициента скорости от Р1 и Мто2, при р 1>с=8,13°

Установлено, что при положительных углах атаки повышение М„2, увеличивает прирост коэффициента скорости РК (рис. 5,а) из-за суживающе-

расширяющейся формы каналов РК, которые предназначены для работы при больших сверхзвуковых скоростях.

В области безударного входа (р1к = РО наблюдается незначительный рост коэффициента скорости РК (рис. 5,6). При больших отрицательных углах атаки коэффициент скорости РК остается практически постоянным во всем диапазоне изменения числа Маха (рис. 5,в).

Из рис. 5 следует, что при малых отрицательных углах атаки коэффициент скорости РК имеет наибольшее значение. Это подтверждает вывод о существовании оптимального угла атаки в области его малых отрицательных значений.

При малых Мж2, влияние р2к на р2 в работе не установлено (рис. 6,а), что можно объяснить влиянием числа М на расширительную способность косого среза, вследствие чего при малых значениях М определяющее воздействие на р2 оказывают кромки КОВ, расположенного за РК. При увеличении М„2, происходит рост р2 и, обусловлено это особенностью расширения потока в косом срезе, отклоняющего поток относительно оси канала, в результате чего угол выхода РТ из канала РК оказывается больше угла выходного сечения.

При больших значениях и/С р2к существенно влияет на р2 (рис. 6,6). Влияние М„2( при этом снижается из-за усиления шаговой неравномерности, возникающей вследствие течения РТ в КОВ, имеющее неподвижные лопатки, которые порождают образование вихрей большой интенсивности. Влияние последних оказывается сильнее влияния числа Маха.

Расчеты показали, что угол выхода потока РТ имеет экстремум по характеристическому числу (рис. 7). Объясняется это усилением влияния шаговой неравномерности до определенного значения, после которого интенсивность вихрей между РК и КОВ начинает превышать влияние других факторов, не позволяя потоку отклоняться и прижимает его к РК.

В четвертой главе приведены основы методики определения газодинамических и конструктивных характеристик проточной части РК.

Для расчетов по предложенной методике необходимо задать: М„2ь Р1 и

и/с.

По ним и приведенной регрессионной зависимости для коэффициента скорости РК определяется р^, соответствующий максимально возможному у при заданной совокупности параметров. Далее рассчитываются остальные геометрические параметры - р2к, авх, аср и аВЬ1Х.

По известному р2к, используя приведенную регрессионную зависимость рассчитывается р2.

В пятой главе приведены результаты анализа эффективности работы исследованных РК, оценка которой базируется на регрессионной экспериментальной зависимости в диапазоне изменения режимных и конструктивных параметров - р,= 2,86...31,72, р1к = 8,13... 14,1 и М„2, = 0,38...2,82.

В главе выявлено наличие локальных оптимумов по коэффициенту скорости РК при определенных совокупностях факторов, входящих в аппроксима-ционную модель.

а)

Рис. 5. Зависимость коэффициента скорости от М„2( и Р^: а) Р,=2,86°; б) Р,=11,2°; в) р,=31,72°

В связи с этим существовала опасность ошибочного принятия локального оптимума функции за оптимальное значение коэффициента скорости РК, что потребовало выполнения оптимизации в два этапа:

1 этап - поиск области глобального оптимума сканированием по сетке с крупным шагом;

2 этап - уточнение экстремума коэффициента скорости РК методом покоординатного спуска.

На первом этапе определяли значения коэффициента скорости РК в узловых точках координатной сетки, построенной с крупным шагом, среди которых находились его наибольшие значения. Метод, не отличаясь высокой точностью, требовал больших затрат времени и соответствующих этому вычислительных машин, чем и объясняется достаточно крупный шаг для расчетов.

После определения области глобального экстремума коэффициента скорости РК методом покоординатного спуска проводилось уточнение его экстремума.

Рис. 6. Зависимость угла выхода потока РТ из РК от Мж2( и (32к:

а) и/С=0; б)и/С=0,66

.................~.............—.........

Рис. 7. Зависимость угла выхода потока РТ из РК от Мй и и/С при р2к=М4°

В результате оптимизационных вычислений были установлены максимально возможные значения коэффициента скорости исследованных РК (табл. 1).

Из табл. 1 следует, что наибольшая возможная эффективность получена у РК-1. У РК-2 коэффициент скорости меньше, и у РК-3 - еще меньше. В целом максимальная эффективность модельных РК находится в области больших чисел Маха, что объясняется суживающе-расширяющейся формой проточной части канала РК, предназначенной для работы при больших сверхзвуковых скоро-

стях. Число Маха соответствовало максимальному значению в пределах эксперимента для РК-1 и РК-2. Для РК-3 его значение меньше, что обусловлено увеличением угла атаки, для которого оптимальное значение числа Маха снижено.

В главе приведены расчеты для определения оптимального угла атаки (табл. 2).

Таблица 1 - Результаты оптимизации модельных РК

Модельное рабочее колесо Параметры

Р1 М„21 V

РК-1 18.68 2.82 0,92

РК-2 18,76 2,82 0,87

РК-3 19,73 2,42 0,79

Таблица 2 - Оптимальные углы атаки для исследованных РК

Модельное рабочее колесо Параметры

1

РК-1 -10,55 0,92

РК-2 -7,56 0,87

РК-3 -5,63 0,79

Из табл. 2 следует, что при отрицательных углах атаки потери энергии в проточной части РК снижаются. Установлено, что при малых конструктивных углах входа РК угол атаки должен быть максимально отрицательным. При возрастании конструктивного угла входа РК отрицательность угла атаки должна быть меньше. Это можно объяснить возможным явлением отрыва на участке наибольшей кривизны канала, которое возникнет в РК с наибольшим углом поворота. Для исключения отрыва в проточной части РК оптимальный угол атаки для него с каналами большой кривизны должен быть максимально отрицательным, с уменьшением кривизны канала - менее отрицательным. Зависимости коэффициента скорости РК от угла атаки приведены на рис. 8.

Применение разработанной методики оптимизационных расчетов позволит проектировать высокоэффективные РК с большим углом поворота проточной части, коэффициент скорости которых будет достигать 0,92. Последнее делает их перспективными для создания новых сверхзвуковых турбин с относительно малым расходом рабочего тела.

Для работы на сверхзвуковых скоростях предпочтительно применять су-живающе-расширяющуюся форму канала РК.

Рабочие колеса следует проектировать так, чтобы конструктивный угол входа обеспечивал отрицательные углы атаки.

Это обеспечит меньшие потери кинетической энергии. Чем больше будет угол поворота проточной части РК, тем оптимальнее будут отрицательные углы атаки.

а) б) в)

Рис. 8. Влияние угла атаки на коэффициент скорости: 1 - MW2,=0,38; 2 - MW2t=l,60; 3 - М„2,=2,82 а) РК-1; б) РК-2; в) РК-3

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Выполненные в работе исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Суммарная погрешность замеров (/', Мк0в1 G, Pi, Р2, п) от случайной и

приборной погрешностей составляла менее 3%;

2. Разработаны основы методики, особенность которой заключается в нахождении характеристик рабочего тела за рабочим колесом посредством измерения крутящего момента на КОВ, позволяющей получать значения коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ.

3. Получены регрессионные математические модели для расчета коэффициента скорости РК МРТ и угла выхода потока РТ из РК.

4. Установлено существование оптимального угла атаки в области их малых отрицательных значений и показано, что при положительных углах атаки увеличиваются потери энергии. Также установлено, что с увеличением числа М растет коэффициент скорости исследованных РК.

5. Установлено, что при малых MW2t р2к на р2 влияет незначительно. С увеличением Mw2t происходит рост рг и угол выхода потока РТ имеет экстремум по характеристическому числу.

6. Разработаны основы методики расчета газодинамических и конструктивных характеристик проточной части РК.

7. Установлены условия получения максимально возможного значения коэффициента скорости РК для исследованного диапазона величин (Pi= 2,86...31,72, PiK = 8,13... 14,1 и Mw2t = 0,38...2,82) - Ч/=0,92.

Автор выражает благодарность Заслуженному работнику высшей школы Российской Федерации, доктору технических наук, профессору В.Т. Луценко за ценные советы, замечания и помощь в редактировании диссертации и автореферата.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ

Публикации в изданиях перечня ВАК:

1. Фершалов Ю.Я., Симашов P.P., Фершалов А.Ю. Газодинамические характеристики сопловых аппаратов с малыми углами выхода потока в составе осевой малорасходной турбины // Судостроение. - 2009. - №6. - С. 56-59.

2. Фершалов Ю.Я., Фершалов А.Ю. Сопловой аппарат осевой малорасходной турбины // Судостроение. - 2010. - №3. - С. 46-47.

3. Фершалов А.Ю., Грибиниченко М.В., Фершалов Ю.Я. Эффективность рабочих колес осевых малорасходных турбин с большим углом поворота // Научно-технические ведомости СПбГПУ. - 2011. - №1. - С. 52-55.

Патент РФ на изобретение:

4. Патент РФ №2338887. Фершалов Ю.Я., Фершалов А.Ю., Фершалов М.Ю. Ступень осевой турбины. Зарегистрировано в гос. реестре изобретений РФ 20.11.2008.

Публикации в сборниках трудов российских и международных конференций и научных трудов высших учебных заведений:

5. Фершалов А.Ю., Фершалов Ю.Я. Состояние вопроса и определение цели исследования сверхзвуковых осевых малорасходных турбин //Сб. материалов науч. конф. «Вологдинские чтения». - Владивосток: ДВГТУ, 2007. - С. 100-102.

6. Фершалов А.Ю., Фершалов Ю.Я. Повышение эффективности сопловых аппаратов малорасходных турбин //Сб. материалов науч. конф. «Вологдинские чтения». - Владивосток: ДВГТУ, 2007. - С. 6-9.

7. Фершалов А.Ю., Фершалов Ю.Я. Получение газодинамических характеристик рабочих колес малорасходных турбин //Региональная науч.- техн. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». - Владивосток: ДВГТУ, 2007. -С. 24-27.

8. Фершалов Ю.Я., Фершалов А.Ю. Газодинамические характеристики сопловых аппаратов новой конструкции //Всероссийская науч. конф. «Успехи механики сплошных сред». - Владивосток: ДВО РАН, 2009. - С.47-48.

9. Фершалов А.Ю. Получение статистических моделей газодинамических характеристик рабочих колес малорасходных турбин //Дальневосточная конф. студентов, аспирантов и молодых ученых по теоретической и прикладной математике. - Владивосток: ДВГУ, 2009. - С. 80-81.

10. Фершалов А.Ю. Актуальность и методы исследования рабочих колес малорасходных турбин //Региональная науч.-практ. конф. «Молодежь и научно-технический прогресс». Ч. 3. - Владивосток: ДВГТУ, 2010. - С. 100-103.

11. Фершалов А.Ю. Газодинамические характеристики большешаговых рабочих колес малорасходных турбин //Всероссийская конф. «XXXV-ая Дальневосточная математическая школа-семинар имени академика Е.В. Золотова». — Владивосток: ДВО РАН, 2010. - С.680-685.

12. Фершалов А.Ю., Фершалов Ю.Я. Повышение эффективности осевых малорасходных турбин на основе оптимального проектирования рабочих колес

// Сб. международного молодежного научного форума-олимпиады по приоритетным направлениям развития Российской Федерации. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. - С. 271-277.

13. Фершалов А.Ю., Грибиниченко М.В., Цыганкова Л.П. Рабочие колеса малорасходных турбин для привода корабельных устройств //Материалы 53-й Всероссийской конф. «Фундаментальные и прикладные вопросы естествознания». Т. 3. - Владивосток: ТОВВМИ, 2010. - С. 210-214.

14. Фершалов А.Ю., Фершалов ЮЛ. Газодинамические характеристики проточной части рабочих колес турбин с большим относительным шагом // Материалы международной науч.-практ. конф. «XXXIX неделя науки СПбГПУ». Ч. III. - СПб.: СПбГПУ, 2010. - С.42-43.

15. Фершалов Ю.Я., Цыганкова Л.П., Фершалов А.Ю. Факторы, наиболее сильно влияющие на газодинамические характеристики сопловых аппаратов осевых турбин // Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта: Сб. науч. тр. Вып. 48. - Владивосток: ДВГТУ, 2010. -С. 275-286.

16. Фершалов ЮЛ., Цыганкова Л.П., Акуленко В.М., Фершалов М.Ю, Фершалов А.Ю. // Перспективность исследований и область применения малорасходных турбин //Сб. материалов науч. конф. «Вологдинские чтения». - Владивосток: ДВГТУ, 2010. - С. 159-164.

17. Фершалов А.Ю. Влияние угла атаки на эффективность большешаговых рабочих колес осевых малорасходных турбин //Сб. материалов науч. конф. «Вологдинские чтения». - Владивосток: ДВГТУ, 2010 - С. 176-178.

10

ФЕРШАЛОВ АНДРЕЙ ЮРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОЧИХ КОЛЕС СУДОВЫХ ОСЕВЫХ МАЛОРАСХОДНЫХ ТУРБИН

АВТОРЕФЕРАТ

Подписан в печать 29.04.2011 Формат 60x84/16 Усл. печ. л. 1,16 Уч.-изд. л. 1,08 Тираж 100 Заказ 357 Типография ДВГТУ. 690990, г. Владивосток, ул. Пушкинская, 10

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Анализ и обобщение литературных источников по современному состоянию вопроса исследования рабочих колес осевых турбин.

1.2. Анализ существующих методов и обоснование выбора метода исследования рабочих колес турбин.

1.3. Выбор факторов, влияющих на работу рабочего колеса, для построения математических моделей.

1.3.1. Факторы, влияющие на эффективность рабочих колес.

1.3.2. Факторы, влияющие на угол выхода потока рабочего тела из рабочего колеса.

1.4. Задачи исследований.

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ РАБОЧИХ КОЛЕС

2.1. Описание экспериментальной установки.

2.1.1. Элементы стенда.

2.1.2. Системы измерения и управления стендом.

2.1.3. Модельные рабочие колеса.

2.2. Методика обработки результатов экспериментальных замеров.

2.3. Методика расчета газодинамических функций РК.

2.4. Разработка математических моделей коэффициента скорости рабочего колеса и угла выхода потока рабочего тела из него.

2.4.1. Обоснование вида математических моделей.

2.4.2. Определение коэффициентов полинома.

2.4.3. Корреляционный анализ факторов.

2.4.4. Проверка адекватности модели результатам эксперимента.

2.4.5. Проверка значимости коэффициентов.

2.5. Выводы по главе.

3. РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕЛЬНЫХ РАБОЧИХ КОЛЕС И УГЛА ВЫХОДА ПОТОКА РАБОЧЕГО ТЕЛА ИЗ НИХ

3.1. Эффективность рабочих колес с большим углом поворота потока.

3.2. Угол выхода потока рабочего тела из рабочего колеса с большим углом поворота потока.

3.3. Выводы по главе.

4. ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ РАБОЧЕГО КОЛЕСА.

5. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАННЫХ РАБОЧИХ КОЛЕС

5.1. Методика оптимизационных вычислений.

5.2. Результаты оптимизационных вычислений.

5.3. Выводы по главе.

5.3. Выводы по главе 5 разработаны основы методики оптимизации параметров, обеспечивающих максимально возможный коэффициент скорости РК; выполнен анализ результатов оптимизационных вычислений эффективности РК.

Выполненные в работе исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. Доказана принадлежность результатов экспериментов к нормальному закону распределения, установлены и исключены выбросы, и определена суммарная погрешность замеров от случайной и приборной погрешностей.

2. Разработаны основы методики, позволяющей по полученным замерам получать значения коэффициента скорости РК и угла выхода потока РТ. Особенность методики заключается в нахождении характеристик рабочего тела за рабочим колесом посредством измерения крутящего момента на КОВ.

3. Получены регрессионные математические модели расчета коэффициента скорости РК МРТ и угла выхода потока РТ из РК.

4. Имитационным моделированием установлено существование оптимального угла атаки, находящегося в области малых отрицательных углов. При положительных углах атаки увеличиваются профильные потери, а с увеличением числа М происходит рост коэффициента скорости РК.

5. Имитационным моделированием установлено, что при малых Mw2t р2к на р2 влияет незначительно. При увеличении Mw2t происходит рост р2. Угол выхода потока РТ имеет экстремум по характеристическому числу.

6. Разработаны основы методики определения газодинамических и конструктивных характеристик проточной части РК.

7. В результате оптимизационных вычислений получено максимально возможное значение коэффициента скорости РК в исследованном диапазоне -VP=0.92. Из этого можно заключить, что исследованные РК, разработанные на кафедре «Турбинные двигатели и установки» СПбГПУ, конкурентноспособны по отношению к традиционным РК.

Автор выражает благодарность Заслуженному работнику высшей школы Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Луценко В.Т. за ценные советы и замечания и помощь при редактировании диссертации.

1. A.C. 857512 (СССР). Осевая турбина /Ленингр. политехи, ин-т; Авт. изобрет. И.И.Кириллов; опубл. в Б.И., 1981, № 31.

2. Абианц В.Х. Теория авиационных газовых турбин. М.: Машиностроение, 1979. 245 с.

3. Абрамов В.И., Трояновский Б.М. Оптимальные характеристики парциальной турбинной ступени // Теплоэнергетика. 1962. - №6. - С. 36-42.

4. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика: Учеб. для втузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1969. - 824 с.

5. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий// Москва «Наука» 1986.

6. Арсеньев Л. В. и др. Стационарные газотурбинные установки Справочник /Под общ. ред. Л. В. Арсеньева, В. Г. Тырышкина. -Л., Машиностроение, 1989.

7. Аэродинамика турбин и компрессоров / Под ред. У. Р. Хауторна; Пер. с англ.: В. Л. Самсонова и др.; Под ред.: B.C. Бекнева, В.Т. Митрохина.

8. Батурин О.В. Совершенствование проточной части осевых авиационных турбин при их газодинамической доводке с помощью численных методов газовой динамики. Дис. . канд.техн. наук. Самара, 2005 - 240 с.

9. Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М. Метод крупных частиц в газовой динамике// Москва «Наука» 1982.

10. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. - 540 с.

11. Блохин A.B.Теория эксперимента: Курс лекций. В 2 ч. Мн.: БГУ,2002. - 135с.

12. Брандт 3. Статистические методы анализа наблюдений.- М.: Мир, 1975.-312 с.

13. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Наука, 1981. - 718с.

14. Буковский Я.Н. Методы экспериментального исследования потока в решетках профилей турбомашин при больших скоростях //Теплоэнергетика. 1958. - №9.

15. Ван-Дайк М. Альбом течений жидкости и газа// Мир 1986.

16. Венедиктов В.Д. Газодинамика охлаждаемых турбин. М.: Машиностроение, 1990. 239 с.

17. Венедиктов В.Д., Ван Лэй. Особенность высокоперепадной ТВД в схеме ТРДД с противоположным вращением роторов. М.: ЦИАМ, 2005.Труды 1335. 5 с.

18. Венедиктов В.Д., Грановский A.B., Карелин A.M., Колесов А.Н., Мухтаров М.Х. Атлас экспериментальных характеристик плоских решеток охлаждаемых газовых турбин. М.: ЦИАМ, 1990. 393 с.

19. Влияние толщины кромок рабочих лопаток на экономичность сверхзвуковой турбинной ступени /Дейч М.Е., Кобазев A.B., Шейпак A.A., Дахнович A.A. //Теплоэнергетика. 1971. - №10.

20. Гавриков И.Ф. Исследование оптекания плоских турбинных решеток активного типа.// Тр. ЦИАМ. 1976. - №726Ю - с.7.

21. Годунов С.К. , Забродин A.B., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. "Численное решение многомерных задач газовой динамики" Главная редакция физико-математической литературы издательства, М., 1976 г.

22. Гольцев, В. В. Определение потерь в прямых турбинных решетках Текст. : труды ЦИАМ № 922 / В. В. Гольцев, А. П. Кадетов. М.: ЦИАМ, 1981,- 12с.

23. Гостелоу Дж. Аэродинамика решеток турбомашин// Мир 1987.

24. Гречаниченко Ю.В., Нестеренко В.А. Вторичные течения в решетках турбомашин. — Харьков. Высш. шк. 1983.

25. Грибин В.Г. Снижение потерь в коротких лопатках решеток турбомашин. //Теплоэнергетика, 2002. № 6. С. 25-29.

26. Гринкруг JI.C. Выбор параметров малорасходных сверхзвуковых турбин с большим относительным шагом лопаток рабочего колеса на основе экспериментальных и теоретических исследований. Дис. .канд.техн.наук. /ЛПИ-JL, 1985.

27. Губарев A.B., Ли-Ций-Сю. О влиянии неравномерности потока на характеристики решеток // Теплоэнергетика. 1963. - №6. - с. 46-48.

28. Дейч М. Е. Атлас профилей решеток осевых турбин Текст. / М. Е. Дейч, Г. А. Филиппов, Л.Я. Лазарев. М.: Машиностроение, 1965. - 86 с.

29. Дейч М.Е. Газодинамика решеток турбомашин. М.: Энергоатомиздат, 1996. 528 с.

30. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974

31. Дейч М.Е., Кобазев A.B., Лазарев Л.Я. О взаимодействии сопловой и рабочей решеток в сверхзвуковой турбинной ступени // Теплоэнергетика. -1971 -№10.

32. Дейч М.Е., Никитин В.И. Исследование турбинных решеток при неравномерном поле скоростей на входе // Изв. вузов "Энергетика". 1971. №7.-С. 111-114.

33. Дейч М.Е., Трояновский Б.М., Филиппов Г.А. Эффективный путь повышения к.п.д. турбинных ступеней //Теплоэнергетика. 1990. - №10. - с. 31-35.

34. Дейч M.E., Филиппов Г.А., Абрамов В.И. Исследование ступеней турбин с кольцевыми диффузорами // Теплоэнергетика. 1963. - №10. -с. 1823.

35. Джонсон Н, Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. М.: Мир, 1980. - 612с.

36. Дорфман Л. А. Неоднородность потока, обтекающего решетку профилей // Котлотурбостроение. 1950. - №1. - с. 15-17.

37. Елизаров B.C. О потерях у концов дуги впуска в турбинной ступени с парциальным поводом рабочего вещества // Судостроение. 1961. - №1. - с. 30-33.

38. Емин. О.Н. Выбор параметров и расчет осевых турбин для привода агрегатов. М.: Оборонгиз, 1962. - 72 с.

39. Емин. О.Н., Зарицкий СИ. Воздушные и газовые турбины с одиночными соплами. М.: Машиностроение, 1975. - 216 с.

40. Завадовский A.M., Бабенко X.JL Метод проектирования парциальных турбинных ступеней // Энергомашиностроение. 1964. - №6. -С. 22-24.

41. Зайцев В.И., Грицай Л.Л., Моисеев A.A. Судовые паровые и газовые турбины. М.: Транспорт, 1981. - 312 с.

42. Зальф ГЛ;, Звягинцев В.В. Тепловой расчет паровых турбин. М - Л.: Машгиз, 1961.-292 с.

43. Зарянкин А.Е. О кромочных потерях в турбинных решетках./ЛГеплоэнергетика, 1966. № 1. С 382.

44. Зарянкин А.Е., Барановский Б.В., Тюфяков Н.И. Влияние входной неравномерности потока на величину потерь энергии в каналах различной формы // Изв. вузов "Энергетика" . 1980. - №1. - С. 74-77.

45. Зарянкин А.Е., Фишер Е.Р., Зарянкин В.А. О влиянии формы входных кромок на коэффициенты потерь сопловых решеток. //Тяжелое машиностроение, 2001. № 9. С. 12-14.

46. Иванов М. Я., Нигматуллин Р. 3. Применение схемы Годунова высокого порядка для интегрирования уравнений Эйлера. Журнал Вычислительной математики и математической физики, 1987, Т. 27, №11, С. 1725-1735.

47. Иванов М.Я., Крупа В.Г., Нигматуллин Р.З. Неявная схема С.К. Годунова повышенной точности для интегрирования уравнений Навье-Стокса//Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1989. Т. 29, № 6. С. 888-901.

48. Иогансон P.A. Индукторные тормоза. M.-JL: Энергия, 1966. - 104с.

49. Исследование течений в межлопаточных каналах сверхзвуковых решеток, Дейч М.Е., Лазарев Л.Я., Гайдуков В.И., Фадеев В.А. //Тр. МЭИ, 1975. вып. 273.

50. Карцев Л.В. О расчете парциальной ступени турбины с подсосом рабочего тела // Изв. вузов "Энергетика". 1959. - №9. - С. 69-73.

51. Кириллов И.И. Теория турбомашин М.-Л., Машиностроение, 1972

52. Кириллов И.И., Павлов А.П. Кромочные потери энергии в турбинных решетках активного типа при больших скоростях потока //Энергомашиностроение. 1969.

53. Кириллов И.И., Рассохин В.А., Гринкруг JI.C. Оптимальный относительный шаг турбинных решеток. Обзор. Деп. в НИИИНФОРМЭНЕРГОМАШ. -267ЭМ. -1985. - 123с.

54. Кобазев A.B. Исследование сверхзвуковых активных решеток турбин: Автореф. дис. канд. техн. наук М., 1968.

55. Колльман, В. Методы расчета турбулентных течений Текст. /

56. B.Колльман. М.: Мир, 1984.

57. Кончаков Е.И. Совершенствование судовых парциальных турбомашин на малых моделях: Дис. .док.техн.наук. Владивосток, 2001. -267 с.

58. Кромов А.Г. Влияние периодической нестационарности потока в турбинной ступени на потери активных лопаток // Изв. ВТИ. 1950. - №1.1. C. 1-8.

59. Крутов,В.И., Рыбальченко А.Г. Регулирование турбонаддува ДВС. -М.:Высшая школа, 1978.-213с.

60. Кузнецов Ю.П. Сопловые аппараты осевых микротурбин, их совершенствование с целью повышения эффективности высокооборотных турбоприводов: Дис. .канд.техн.наук. Горький, 1989. - 165 с.

61. Кузьмичев Р.В., Терешков A.A. Влияние условий входа потока на работу турбинной ступени // Изв. вузов "Энергетика". 1968. - №12. - С. 114117.

62. Куприянов O.E. Разработка и исследование рабочих решеток профилей конструкций ЛПИ с большим относительным шагом Дис. . канд.техн. наук. JT., 1988

63. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин. JL: Судостроение, 1970. - 592 с.

64. Лагун В.П. Исследование концевых потерь в решетках направляющих турбинных лопаток при неравномерном потоке на входе // Теплоэнергетика. 1961. - №4. - С. 31-36.

65. Лапшин К.Л., Афанасьева H.H., Олейников С.Ю., Садовничий В.Н., Черников В.А. Возможные пути повышения экономичности проточных частей паровых и газовых турбин //Теплоэнергетика. -1993.- №3.- С. 16-19.

66. Ласкин A.C. Исследование нестационарных явлений в турбинной ступени. Ученые записки аспирантов и соискателей. — Энергомашиностроение, ЛПИ, 1964

67. Ласкин A.C., Афанасьева И.Н. Неравномерность потока на входе в решетку профилей // Изв. вузов "Энергетика". 1970. - №11. - С. 55-60.

68. Левенберг В.Д. Судовые малорасходные турбины. Л.: Судостроение, 1976. - 192 с.

69. Левенберг В.Д. Судовые турбоприводы Л.: Судостроение 1983. -328 с.

70. Леонков A.M., Степанчук В.Ф., Кравец В.Ф. Некоторые результаты испытания турбинной ступени с парциальным подводом рабочей среды // Изв. вузов "Энергетика". 1962. - №9. - С. 72-78.

71. Линхард, Сильверн Расчет активных осевых турбин с парциальным впуском. Ракетная техника, 1961, №3,

72. Листвин А.Г. Особенности расчета осевой турбины турбокомпрессора дизеля с разделенным впуском: дис. канд. техн. наук, 05.04.02, Ленинград, 1984, 181 с.

73. Ляховицкий И.Д., Алешин А.И. Запирание сверхзвуковых сопел в присутствии решеток турбинных рабочих лопаток //Теплоэнергетика 1967 -№6.

74. Мамаев Б.Й. Методы газодинамического проектирования и совершенствование элементов проточной части турбин авиационных высокотемпературных двигателей: диссертации на соискание научной степени доктора технических наук. Самара: 1995. -300с.

75. Марков Н.М. Теория и расчет турбинных ступеней. М. - JL: Машгиз, 1963. - 156 с.

76. Межерицкий А.Д. Определение потерь в парциальной осевой турбинной ступени // Энергомашиностроение. 1974. - №6. - С. 9-11.

77. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных: Пер. с англ. Л.: Судостроение, 1980; - 384 е., ил.

78. Мухина С.Щ Разработка критериального метода расчета профильных потерь в турбинных решетках Дисканд.техн.наук. Рыбинск, 2006

79. Мухтаров И.Х. Исследование вторичных потерь в прямых турбинных решетках//Тр. ЦИАМ. 1974. №614.

80. Мухтаров М.Х. Характеристики плоских дозвуковых решеток осевых турбин. М.: ЦИАМ, 1968. Технический отчет 310. 46 с.

81. Мухтаров, М.Х, Кричакин В.И. Методика оценки потерь в проточной части осевых турбин при расчете характеристик. Теплоэнергетика. 1969. № 7. С. 27-29.

82. Наталевич A.C. Воздушные микротурбины. М.: Машиностроение, 1970.-208 с.

83. ОСТ 5.0511-78. Методика обработки результатов наблюдений при прямых измерениях. — Отраслевая система метрологического обеспечения в судостроении, 1978.

84. Павлов А.П. Влияние толщины.входных кромок профилей на потери энергии в сверхзвуковых рабочих решетках турбин //Тр. ЛПИ. — 1967. -№286.

85. Паровые и газовые турбины: Учебник для< ВУЗов / Mi А. Трубилов, -Г.В. Арсеньев, В.В. Фролов и др. /под ред. А.Г. Костюка, В.В: Фролова.- М.: Энергоатомиздат, 1985

86. Погодин Ю.М., Косарев A.B., Петров A.C. Расчет потерь в сверхзвуковых активных турбинных решетках //Тр. ЛКИ: Проблемы повышения эффективности судовых энергетических установок. 1985.

87. Подобуев Ю.С. О профильных потерях энергии в решетках турбинных лопаток при различных углах поворота потока //Тр. ЛПИ, 1953. №2.

88. Правила измерения расходов газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами. РД 50-213-80. М.: Издательство стандартов, 1982. 320 с.

89. Родин К.Г. О концевых потерях энергии в решетках турбинных лопаток //Тр. ЛПИ, 1951. № 1.

90. Самарский A.A., Попов Ю.П. Разностные методы решения задач газовой динамики, Изд. 2-е, переработанное и дополненное.- М. :Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1980г.

91. Седов JI. И., Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики, 2 изд., М., 1966

92. Слепухин А.И. Исследование сверхзвукового облапачивания судовых турбин заднего хода: Дис.канд. техн. наук. Л., 1970. -174 с.

93. Сравнение аэродинамических характеристик среднего сечения новой и существующей лопаток турбины ВД Текст.: отчет о НИР (закл.): № 001.13233. / ОАО СНТК им. Н.Д. Кузнецова, рук. Т. И. Шуверова, исп. Р. А. Киржнер. Самара, 1981. - 30 с.

94. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин. М.: Физматгиз, 1962. 512 с.

95. Терентьев И.К. Влияние степени парциальности на реактивность турбинной ступени // Теплоэнергетика. 1962. - №3. - С. 18-20.

96. Терентьев И.К. Исследование активных ступеней с парциальным подводом рабочей среды // Энергомашиностроение. 1960. - №4. - С. 21-23.

97. Улучшение аэродинамических характеристик сопловой и рабочей решетки профилей последний ступени турбины винтовентилятора. Экспериментальное исследование двух вариантов сопловой решетки? Текст. ¡Технический отчет 2560930 МЭИ М.: МЭИ, 1993. - 21с.

98. Фадин A.A., Богданов В.И. Обоснование применения неохраждаемой высо-коперепадной турбины в перспективных малоразмерных ГТД: http://www.mai.ru/conf/aerospace/internetconf/modules.php?name=Forums&file= viewtopic&t=2050

99. Фаузи Ш.А.А.-Т. Исследование и совершенствование широкоугольных диффузоров с целью повышения эффективности теплоэнергетического оборудования и элементов паровых турбин: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М., 1994. - 20 с.

100. Фершалов Ю.Я. Совершенствование сверхзвуковых осевых малорасходных турбин Дис. . канд.техн. наук. Владивосток, 2000

101. Фичоряк О.М. Исследование и разработка способов повышения эффективности работы мощных теплофикационных турбин Дис. .канд.техн.наук. Москва, 2007

102. Фролов В.В., Игнатьевский Е.А. Влияние защитного кожуха на эффективность //Изв. вузов "Энергетика". 1975. - №1. - С. 122-128.

103. Фролов В.В., Игнатьевский Е.А. О краевых потерях энергии в турбинных ступенях с парциальным впуском // Теплоэнергетика. 1971. -№1.- С. 77-79.

104. Хан Г., Шапиро С. Статистические модели в инженерных задачах — М.: Мир;

105. Хартман К., Лецкий Э., Шефер В. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов: Пер. с англ. М.: Мир, 1977. -552с.

106. Химмельблау Д. Анализ процессов статистическими методами. -М.: Мир, 1973. 958 с.

107. Чехранов C.B. Малорасходные турбины безвентиляционного типа: Дис. . .док.техн.наук. Санкт-Петербург, 1999. - 279 с.

108. Чжен Гуанхуа. Расчетно-экспериментоальное исследование газодинамической и тепловой эффективности решеток высокоперепадных турбин Дис. .канд.техн.наук. Москва, 2008

109. Чушкин П. И., Метод характеристик для пространственных сверхзвуковых течений, М., 1968

110. Шевелев Ю.Д. Пространственные задачи вычислительной аэрогидродинамики// Москва «Наука» 1986.

111. Шерстюк А.Н., Смирнов Г.М. О влиянии начального пограничного слоя на потери энергии в турбинных решетках // Изв. вузов "Энергетика". -1979.-№3.-С. 20-25.

112. Щегляев А.В. Паровые турбины. 5-е изд., доп. и подгот. к печати проф. Трояновским. - М.: Энергия, 1976. - 368 с.

113. Экспериментальное исследование решеток профилей с большим относительным шагом: Отчет /ЛПИ; Руководитель темы И.И. Кириллов. -№323152; Инв. № 0284.0054811. -Л., 1984.

114. Юн А. А. Исследование газопаротурбинной энергетической установки с двукратным подводом тепла в камерах сгорания и регенерацией тепла в газожидкостном теплообменнике: дис. канд. техн. наук, 05.07.05, Москва, 2003

115. Яблоник P.M. Влияние аэродинамического следа на обтекание турбинных решеток профилей // В кн.: Аэродинамика проточной части паровых турбин. Под ред. И.И. Кириллова. М.: Машгиз, 1955. - С. 22-30.

116. Franklin Р.С. Walsham В.Е. Variable geometry turbochargers in the field.//J.Mech. E., Conference Turbochargers and Turbocharging, 1986. Paper С 121/86.

117. Konig S (Koenig, Sven)l, Stoffel В (Stoffel, Bernd)l, Taher Schobeiri M (Taher Schobeiri, M.)2 Experimental Investigation of the Clocking Effect in a 1.5

118. Stage Axial Turbine Part I: Time-Averaged Results. Source: JOURNAL OF TURBOMACHINERY-TRANSACTIONS OF THE ASME Volume: 131 Issue: 2 Article Number: 021003 Published: APR 2009.

119. Mailach R (Mailach, Ronald)l, Vogeler K (Vogeler, Konrad)l Recent German Research' on Periodical Unsteady Flow in Turbomachinery. Source: FLOW TURBULENCE AND COMBUSTION Volume: 83 Issue: 4 Pages: 449484 Published: DEC 2009.

120. Porreca L (Porreca, L.)l, Kalfas AI (Kalfas, A. I.)l, Abhari RS (Abhari, R. S.)l Aerothermal Analysis of a Partially Shrouded Axial Turbine Source: JOURNAL OF PROPULSION AND POWER Volume: 25 Issue: 1 Pages: 181190 Published: JAN-FEB 2009.

121. Saxena V, Nasir H, Ekkad SV. Effect of blade tip geometry on tip flow and heat transfer for a blade in a low-speed cascade. JOURNAL OF TURBOMACHINERY-TRANSACTIONS OF THE ASME Volume: 126 Issue: 1 Pages: 130-138 Published: JAN 2004.

122. Stodola A, Steam and Gas Turbines New-York - Peter Smith, 1945, Vd 1.

123. Tsai BJ (Tsai, Bor-Jang)l, Wang YL (Wang, Y. L.)l A novel Swiss-Roll recuperator for the microturbine engine. Source: APPLIED THERMAL ENGINEERING Volume: 29 Issue: 2-3 Pages: 216-223 Published: FEB 2009.