автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Совершенствование судовых парциальных турбомашин на малых моделях

На правах рукописи

КОНЧАКОВ ЕВГЕНИЙ ИВАНОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУДОВЫХ ПАРЦИАЛЬНЫХ ТУРБОМАШИН НА МАЛЫХ МОДЕЛЯХ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Владивосток - 2001

На правах рукописи

КОНЧАКОВ ЕВГЕНИЙ ИВАНОВИЧ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СУДОВЫХ ПАРЦИАЛЬНЫХ ТУРБОМАШИН НА МАЛЫХ МОДЕЛЯХ

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степенн доктора технических наук

Владивосток - 2001

Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом университете им. В. В. Куйбышева Министерства образования РФ

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Самсонов А. И. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Штым А. Н.

доктор технических наук, профессор Лысенко Л. В.

доктор технических наук, профессор Сень Л. И.

Ведущая организация: ( Центральное конструкторское бюро по проектированию судов на подводных крыльях г. Нижний Новгород

Защита состоится 13 декабря в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.055.01 Дальневосточного государственного технического университета им. В. В. Куйбышева (690950 г. Владивосток, ул. Пушкинская 10, 26-08-03, факс 26-69-88)

С диссертацией можно познакомиться в библиотеке ДВГТУ

Автореферат разослан 31 октября 2001 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Борисов Е. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Работа посвящена решению актуальной научной и народнохозяйственной проблемы: совершенствованию судовых парциальных турбомашин различного назначения и повышению их эффективности за счет уменьшения потерь;связанных с парциальным впуском.

В судовых энергетических установках турбины широко применяются не только в качестве главных двигателей, но также для привода вспомогательных механизмов и в агрегатах турбонаддува двигателей внутреннего сгорания. Значительная часть судовых турбин имеет парциальный впуск - это регулировочные ступени главных турбинных двигателей, а также турбины привода вспомогательных механизмов. В таких турбинах рабочий процесс сопровождается дополнительными потерями от вентиляции вращающихся вхолостую рабочих лопаток и краевыми потерями на концах активной дуги. Велики вентиляционные потери в ступенях заднего хода главных двигателей, (при движении судна вперед) особенно газотурбинных.

Несмотря на то, что исследованию потерь от парциальности посвящено немало работ, в настоящее время нет общепринятой достаточно точной методики их расчета. Методы расчета, предложенные в последнее время различными авторами, дают результаты, которые отличаются от экспериментальных иногда в несколько раз.

Потери от парциальности в осевых турбинах малых размеров, в частности, в микротурбинах (диаметр до 100 мм), где эти потери особенно велики, вообще мало исследованы.

В полной мере это относится и к малорасходным компрессорам, применение парциальности в которых определяется необходимостью освоения диапазона малых расходов — менее 50г/с.

Изучение процессов, имеющих место при парциальном впуске, и создание методик расчета, позволяющих их минимизировать, дает возможность повысить эффективность турбин и компрессоров. Кроме этого, в последние годы стали появляться турбомашины безвентиляционного типа, имеющие различные принципы действия, но объединенные тем, что имея парциальный впуск, они не имеют вентиляционных потерь. Автором разработан новый тип подобных турбомашин, в которых процессы сжатия и расширения происходят на лопатках одного рабочего колеса (РК). В дальнейшем будем называть такие турбомашины однодисковыми турбокомпрессорами (ОТК). Применение ОТК позволяет освоить области малых и сверхмалых расходов рабочего тела, а также создать агрегаты, надежно работающие при высоких и низких температурах. ОТК просты по конструкции и имеют малую стоимость.

Цель работы. Совершенствование турбомашин ограниченной мощности, имеющих парциальный впуск на основе исследований потерь от парциальности на малоразмерных турбомашинах (МТМ) - турбинах и компрессорах.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

3

- выполнены анализ и обобщение научных работ по потерям от вентиляции в парциальных турбинах и компрессорах;

- выполнены анализ и обобщение работ по потерям на краях дуги впуска в парциальных турбинах и компрессорах;

- разработаны физическая и математическая модели потерь от вентиляции;

- создан принципиально* новый тип парциальных турбомашин^ не имеющих потерь от вентиляции;

- разработана физическая и математическая модели краевых потерь;

- проведены экспериментальные исследования с разработкой методики исследований, необходимых стендов и другого оборудования;

- разработаны инженерные методики расчета потерь от вентиляции и краевых потерь;

- созданы высокоэффективные парциальные турбомашины - турбины и турбокомпрессоры на основе разработанных методик расчета.

Методы исследования. Использованы теоретические и экспериментальные исследования по МТМ и ГГГМ, проектно - конструкторское и математическое моделирование и разработаны методики обработки экспериментальных данных. Основным методом принят экспериментальный. Выбор экспериментального метода исследований определяется сложностью явлений происходящих в малых межлопаточных каналах, относительно большим пограничным слоем, значительной кривизной каналов, относительно толстыми кромками, большими относительными зазорами и т.д. Это делает практически невозможным чисто теоретическое решение. Однако нельзя использовать и методы, применяемые при исследовании полноразмерных турбомашин (ПТМ), основанные на дренировании зондами потока в межлопаточных каналах, так как зонды по размеру сравнимы с сечением канала и оказывают недопустимое влияние на характер течения.

Известно, что турбомашины подобны, если соблюдается геометрическое подобие, числа Маха и Рейнольдса. Это возможно, если исследования проводятся с достаточно высокими окружными скоростями - 200 м/с и более. Соблюдение этих условий позволяет использовать результаты исследований, полученных на МТМ, при проектировании ПТМ.

В связи с изложенным, в работе использован метод измерения среднеинтегральных характеристик МТМ: крутящего момента и частоты вращения, что позволило получить достаточно достоверные результаты.

Использование МТМ вследствие их малой стоимости позволяет выполнить большое количество экспериментов и подробно исследовать влияние всех значащих факторов, поэтому в качестве объекта исследований выбраны МТМ - малые модели ПТМ.

Поскольку для ПТМ имеется достаточно количество экспериментальных данных, исследование потерь от парциальности в МТМ позволило значительно углубить и расширить изучение этих потерь, сделать, с учетом данных по ПТМ, широкие обобщения и создать методику расчета, обеспечивающую хорошую

4

сходимость для МТМ и ПТМ. Такая методика достаточно универсальна, т.е. применима для турбомашин любой размерности, используемых в судовой энергетике.

Научная новизна. Диссертация содержит совокупность основных научных положений, выводов, предложений и рекомендаций, полученных в результате проведенного комплекса теоретических и экспериментальных исследований парциальных турбомашин. Научную новизну составляют:

- научно - технические основы для проектирования судовых парциальных турбомашин — турбин и компрессоров, включающие в себя методики расчета потерь от частичного впуска;

- методика расчета потерь на вентиляцию от вращающихся вхолостую лопаток рабочих колес;

- методика расчета потерь на краях активной дуги турбомашины;

- новый класс "безвентиляционных" турбомашин — однодисковых турбокомпрессоров, в которых движущиеся на неактивной дуге рабочие лопатки сжимают газ за счет совмещения на одном рабочем колесе турбинной и компрессорной частей однодискового турбокомпрессора;

- результаты экспериментальных исследования вентиляционных потерь, краевых потерь и парциального центробежного компрессора.

Практическая ценность работы состоит в возможности разработки парциальных турбомашин, имеющих повышенную эффективность за счет меньших потерь на вентиляцию и на краях дуги впуска; применение нового класса "безвентиляционных" турбомашин - однодисковых турбокомпрессоров позволяющих значительно улучшить характеристики малорасходных турбомашин по экономичности, массогабаритам и надежности, а также упростить конструкцию и уменьшить стоимость. Эти достоинства реализованы в проектах турбомашин различного назначения, часть проектов реализована в выпуске агрегатов, например, судовые турбохолодильники для систем местного кондиционирования и ручные шлифовальные машины с парциальными турбодвигателями выпускаются серийно. Большинство разработок защищено авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, используется в судоремонте и имеет перспективы использования на строящихся судах.

Достоверность и обоснованность. Степень достоверности результатов проведенных исследований обеспечивается накопленным научным и практическим опытом при создании турбомашин различного назначения; сравнением этих результатов с результатами многих исследователей по парциальным турбомашинам; сопоставлением теоретических решений и выводов с результатами экспериментов, в том числе других исследователей, и использованием при разработке и выпуске турбомашин различного назначения, общее количество которых превысило 3000 шт. Личный вклад автора состоит в:"

- разработке идеи, направленности работы и постановке задачи исследования;

- разработке концепции нового направления безвентиляционных

5

турбомашин - "оцнодисковых турбокомпрессоров" (ОТК);

- проведении экспериментальных исследований, для чего был создан

комплекс специального оборудования из 5 экспериментальных стендов для

исследования и 4 специальных станков для изготовления турбомашин и их

обработке и анализе современными компьютерными технологиями;

- разработке теоретические основ механизма потерь от парциального впуска и методик расчетов;

- разработке и создании турбомашин различного назначения используемых в судовой энергетике.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на международных, всесоюзных и республиканских научно -технических конференциях и семинарах: Всесоюзная научно-техническая конференция "Вопросы теории и практики судовых энергетических установок", г. Владивосток, 1973. г.; Всесоюзные научно-технические конференции "Исследования и применение опор скольжения с газовой смазкой". Винница, 1980, 1983 г.; Семинар НТО им. Крылова "Проблемы развития судовых турбинных установок" г. Ленинград, 1981г.; Всесоюзная научно - техническая конференция "Актуальные проблемы технического прогресса судовых турбинных установок", г. Ленинград, 1989 г.; Всесоюзное научно-координационное совещание "Газовая смазка в машинах и приборах", Москва, 1989 г.; Всесоюзная межвузовская конференция "Газотурбинные и комбинированные установки", Москва, 1991 г.; "Международная конференция по судостроению" ЦНИИ им. Крылова, г. Санкт- Петербург, 1994 г.; Международные конференции "Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов", Владивосток, 1996, 1999 г.; 19 Международная конференция по судовым энергетическим установкам, Гданьск (Польша), 1997 г.; Международная конференция по компрессорной технике, Казань, 1997 г.; Кораблестроение и океанотехника. Международная конференция. "Кораблестроение и океанотехника. Проблемы и перспективы". Владивосток, 1998 г.; The fourteenth Asian Technical Echanqe and Advisory Meetinq on Marine. Team 2000, Vladivostok, 2000 р.; а также на научно-технических конференциях ДВГТУ и ДВТИ-1973-- 2001 г. Турбомашины, разработанные на основе результатов, полученных в работе, неоднократно экспонировались и отмечались наградами на различных выставках в стране и за рубежом, в частности получено 3 бронзовых медали ВДНХ.

Публикации. Содержание диссертации опубликовано в 67 научных работах, учебном пособии, научно-технических отчетах, получено десять авторских свидетельств и патентов на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников (290 наименований) и приложений. Диссертация изложена на 272 страницах и включает 129 рисунков и 9 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведены примеры применения парциальных турбомашин (турбин и компрессоров) в судовой энергетике; отмечено, что; хотя исследованию потерь от парциального впуска посвящено немало работ, рекомендации разных авторов значительно расходятся между собой. Обоснована актуальность работы, сформулирована цель и основные направления исследования, изложены основные результаты, которые выносятся на защиту,

В первой главе дан анализ работ по потерям, связанным с парциальным впуском в турбомашинах. Необходимость введения парциального впуска, как правило, определяется двумя обстоятельствами: 1) если для обеспечения полного подвода при заданном расходе рабочего тела высота проточной части получается настолько малой, что окружной к.п.д. становиться низким и более выгодно применять частичный впуск; 2) когда при полном впуске необходимая частота вращения при оптимальном к.п.д. не может быть обеспечена по прочностным характеристикам рабочего колеса, либо по скоростным характеристикам приводимого агрегата, а уменьшение частоты вращения возможно только за счет увеличения диаметра рабочего колеса, что также способствует повышению долговечности подшипников.

Введение парциального впуска сопровождается появлением дополнительных потерь - краевых и вентиляционных. При малой парциальности потери от вентилирования газа вращающимися вхолостую на неактивной дуге лопатками могут составлять значительную величину, если не принять специальных мер. Краевые потери также могут составить значительную величину, особенно если имеется несколько дуг подвода газа.

Исследованиям потерь от парциальности посвящено немало работ. Еще почти 100 лет назад А. Стодола на основе экспериментов вывел довольно простую зависимость для их расчета. Однако она не является универсальной и в некоторых случаях дает большую погрешность. Поэтому многие авторы — Шубович С. Н., Дорфман А. А., Терентьев Н. К., Галицкий Н. Ф., Шальман Ю. Д., Траупель В., Межерицкий А. Д., Топунов А. М. и другие предлагали новые формулы для расчета потерь от парциальности. Ден Н. Г. предложил методику расчета потерь от парциальности для центробежных компрессоров. Некоторые авторы рекомендуют общую формулу для расчета краевых и вентиляционных потерь, считая разделение их сложным и нецелесообразным делом. Вентиляционные потери исследованы больше, так как составляют обычно основную часть потерь от гщрциальности, однако их обычно изучают на одной ступени с варьированием малого количества параметров.

Турбомашины с диаметром рабочего колеса (РК) менее 100 мм практически не исследованы.

Основной целью исследований является выработка рекомендаций по уменьшению потерь от парциальности. Известны парциальные турбомашины с малой степенью парциальности, но при этом не имеющие потерь от вентиляции

7

- безвентиляционные турбины. Например, это турбины с повторным подводом рабочего тела. Недавно в Санкт- Петербургском государственном техническом университете И. И. Кирилловым и С. В. Чехрановым разработаны турбины с частичным облопачиванием РК; имеются и другие конструкции. Автором данной диссертации разработано новое направление создания безвентиляционных турбин — однодисковые турбокомпрессоры (ОТК), в которых движущиеся на неактивной дуге рабочие лопатки сжимают газ за счет совмещения на одном РК турбинной и компрессорной частей.

В связи с этим, исследованию парциальных компрессоров, составляющих часть ОТК, уделено значительное внимание.

Во второй главе рассмотрены процессы, происходящие в парциальной ступени. Представлены физические и математические модели вентиляционных и краевых потерь.

Математическая модель вентиляционных потерь разработана исходя из упрощающих допущений, позволяющих выявить влияние на мощность вентиляции основных параметров: среднего диаметра Dcp, высоты и ширины рабочих лопаток (РЛ) 1л и Ь, окружной скорости U, плотности газа р.

Предполагается, что работа вентиляции создается потоком газа, который перемещается в межлопаточном канале с относительной радиальной скоростью Vr под действием центробежных сил. Ускорение центробежных и Кориолисовых сил, действующих на поток в РК при угловой скорости со, равно

at<i=0,5<o-Dcp, (1)

—»Л-»

акср = 2coVr • sin(<y;F,) = 2wVr ■ sin 90° = 2coVr. (2)

Относительная радиальная скорость Vr в межлопаточном канале определяется из условия, что она вызвана центробежными силами. Влиянием составляющей W|, обусловленной набегающим на кромки со скоростью U потоком и пропорциональной этой окружной скорости W|= kU, для относительно коротких лопаток можно пренебречь, поскольку в корневом и периферийном сечениях они направлены соответственно по и против течения и взаимно уравновешиваются (тем более, что коэффициент к сравнительно невелик, т.к. поток набегает на кромки под большим углом - 180 - (Зк).

В результате

Г I

Jvrd Vr = 0,5со " Dcp Jdl.

о о

Учитывая, что Уг * 0, имеем Уг =со ^/Е)ср 1л . Тогда

°Кор (3)

Поскольку вектор Уг по направлению совпадает с а„6, а акор

8

Рис. 1. Структура диссертационной работы

перпендикулярен ему, из уравнений (I) и (3) находится суммарное ускорение:

= 0,5со20с р^\ + 1б(/л / £>ср). (4)

Время нахождения газа в канале РК тр определяем, интегрируя уравнение движения частицы под действием центробежных сил:

< г

с11 = ацбтс1\ |й?/ = 0,5<иС>ф

откуда ^,=(21<Щ1Вср. Путь частицы в относительном движении 1л, в переносном движении

1и =итя =0,5аЮср(2/а>)фя/Ьер .

Путь частицы внутри канала в абсолютном движении

К (5)

Секундная масса газа в межлопаточном канале

_ с (яОсрЬ-Гпр2)1лр (тгОсрЬ-Гпр2)1лр ш = -= --=

= 0,5£гО-?пР /Ь0кО2СрЬшр71л /Оср, (6)

где £1р - площадь сечения профиля РЛ; г- число РЛ, - доля сечения межлопаточного канала, занимаемая движущимся со скоростью УГ потоком, остальные обозначения общепринятые.

Обозначив 4 = 4г - ; из " (6) получим для мощности

вентиляционных потерь при е = О

Мво = твт1а = 0,55л02Ср Ьсор^ /ОсрД/1^л + 1л°ср х х0,5ш"Оср+ 16(1Л /Оср) = = 6,28сЫл^¡1 + (/., / +16(/, / Д.р)] Vр. (7)

Из сравнения новой математической модели (7) с общепринятой видно, что в уравнение (7) входит 0°срЬ1, а в общепринятой - о'срЬ0. В действительности при вентиляции имеет место весьма сложное движение газа в РЛ как под действием центробежных сил, так и вследствие "захвата" газа кромками, т.е. течения по схемам, описываемым (7) и, накладываются друг на

10

друга. Поэтому, в скорректированную математическую модель должно входить D'"cpb", где 0 -<т-< 1 и 0 п 1,

что подтвердилось многочисленными экспериментами. Кроме того, на торцах РК газ увлекается по вращению, образуя вихрь, соосный с РК, что косвенно также влияет на величину показателей степени. Вместо D™ Ь" в рабочей формуле удобнее записать

D:;\b/Dcvy.

При изменении высоты PJ1 Na0 изменяется сильнее, чем 1„, поскольку одновременно сказывается также влияние отношения 1Я /Dcp (радикал в (7)). Это влияние нельзя сколько-нибудь точно учесть показателем степени при 1„, как это сделано в формуле Стодола, т. к. этот показатель при различных значениях 1„/Dcp оказывается существенно неодинаковым (от 1 при малых 1„/Dcp до 2 и выше при больших 1„/Dcp), что может дать погрешность в несколько раз.

Функцию, учитывающую влияние 1/Dcp, можно с достаточной точностью аппроксимировать выражением

#+(WP)ii+i6(/,/Ap] - [i+B(ICP / DJ ' (8)

где B=7,5, d=0,9.

В рабочей формуле для инженерных расчетов эти константы будут несколько иными и должны, как и показатели степени шип, определятся из экспериментов. Рабочая формула должна также учитывать геометрические и режимные параметры в виде комплекса поправочных коэффициентов При степени парциальности eíON, будет пропорциональна (1 - s). f , \d С

N. =С,с.

1 + В-'

\ ^СР J

т\т+п

в

К^'Р J

f и ^

100

р( 1 - ¿г), кВт,

(9)

где С| - общий коэффициент при формуле и показатели степени тип уточняются из экспериментов.

Физическая картина на краях дуги впуска определяется взаимодействием активной струи, выходящей из сопел, с неподвижным газом. Струю газа, выходящую из сопла (рис. 2), можно рассматривать как турбулентную затопленную струю (Лойцянский Л. Г., Повх И. Л.), так как газ, выходя из сопла, попадает в зазор между С А и РК и расширяется. Струя газа, выходящая из сопла, вследствие турбулентности частично смешивается с окружающим её неподвижным газом и увлекает прилегающие слои газа за собой. Поэтому, расход через поперечное сечение струи по мере удаления от источника возрастает. Так как во всей области затопленной струи давление одинаково, то количество движения подлине струи остается постоянной величиной.

Для плоского течения, характерного для стру^выходяшей из сопла, такие уравнения имеют вид

+ Эи Эу _ ^

дх ду р Эу' дх ду '

где т - касательное напряжение, обусловленное турбулентным и вязким трением.

Слагаемое, зависящее от давления, в формуле (10) опущено, так как считается, что давление во всей области потока постоянно.

В этих уравнениях в связи с отсутствием твердых, ограничивающих поток поверхностей, опущены вязкие члены; кроме того, пренебрегается

производная р ди '2 / дх по сравнению с дх I ду, а давление принимается постоянным во всей области. При условии, что (согласно Прандтлю Л.), струя постоянна по поперечному сечению области смешения струи с окружающим газом и изменяется от сечения к сечению по ширине, уравнение (10) представится в форме

ди .,2, ^ Эи Э2и Эи ЭУ л

и — + у— = Ь (х)--— + — = 0,

Эх 5у ду ду Эх ду

или, используя функцию тока \|/ (х, у) осредненного движения,

Эу ЭхЭу Эх Эу2 ду2 ду3 '

Считая скорость в невозмущенной части струи равной Ц, ду/

¿У ,, „ п Г (12) д?

Недостающее третье граничное условие составляется на нижней границе (у -со)

дц/ ду/

Ф

так как область смешения граничит с газом, не имеющим продольной скорости (и = 0). Размерная функция тока имеет вид

¥ ~> У0У>

> и0 при у —> со, х х 0, и0 при х = 0, у >- 0.

—> 0 при у —> —да, л' >- 0, = 0 при х = 0, у ■< 0,

(13)

V = ио.\ф| = иохф(л);

Л =

Определим вид функции I (х), при котором решение уравнения (11)

Рис. 2. К выводу математической модели краевых потерь: 1-сопловой аппарат, 2 - струя газа, 3 - зоны смешения, 4 — рабочее колесо, а - угол выхода струи, 5 — осевой зазор, X - окружная протяженность зоны смешивания, Вр — ширина рабочего колеса

возможно. Вычисляя производные (далее штрих - символ производной по ц)

8х\1 ТТ ,, \ 5 V 1Г 1 „, ч д ч/

су су' х ду

ио4гч>'"01),

су охду х

и подставляя их в уравнение (11), получим

1:

(15)

-ФФ =—Ф Ф х"

Согласно (М), величина ф является функцией только г|, следовательно, в уравнении (15) переменная х должна отсутствовать. Это приводит к равенству

1 = сх (16)

где с - эмпирическая постоянная, зависящая, как показывают опыты, от турбулентной структуры пограничного слоя, т. е. от предыстории потока.

Уравнение (15) сводится после этого к обыкновенному дифференциальному уравнению

ф"(с2ф'" + ф) = О,

распадающемуся на два:

С2ф"' + ф = О, (17)

Ф" = 0. (18)

Уравнение (18) соответствует движению в невозмущенном ядре струи, т. е. двум первым равенствам (12), которые, согласно (13), может иметь вид

Ф(Л) = -П. Ф'(П)=1- (19)

Если Т) ( наименьший положительный корень уравнения

я>'01) = 1

и Г) 2 наименьший по абсолютной величине отрицательный корень уравнения

Ф'(Л) = 0„

то, согласно (12), (13) и (14), равенства

77 = 21 = 77, и п = - = Т]2 (20)

X X

представят уравнения прямолинейных границ пограничного слоя смешения струи с окружающим ее газом, а ширина струи Ь (х) определится разностью

Ь(х) = (Л1-Л2)х. (21)

Интегрируя обыкновенное линейное дифференциальное уравнение третьего порядка (17), получим общий его интеграл в форме

ф(Л) = С,е-аг| + е—аг)|С2 соэ—ал + Сз Бт^аг) , (22)

2 V *" 2 2 )

-2/3

где сс = с .

Дтя определения постоянных интегрирования Сь Ст и Сз, и граничных значений г|1 и г): имеется четыре уравнения

Ф'ЧЛ 1) - о>" Ф'(п.) = ь ф(Л|)г=Л|» Ф'(П2)=0'

и одно дополнительное

Ф"(Л2) = 0, С,= -0,0062, Сз = 0,987, С3 = 0.577, ат], =0,981, аг)2=-2,04. Проведенные опыты подтвердили теорию и дали возможность определить значения постоянных с и а: которые оказались равными С = 0,0246, а = ! 1,8. Ширина Ь в области смешения, согласно (12) при этом равна

3 0° 1

Ь=-х = 0,255х. (->31

11,8 ( '

14

Таким образом, струя, выходящая из соплового аппарата, расширяется в соответствии с уравнением (23), коэффициент 0,255 относится к одной стороне струи, а общее расширение составляет удвоенную величину, то есть 0,510х. В турбинной ступени х = 5, то есть ширине зазора между сопловым аппаратом и РК.

На самом деле струя выходящая из сопел расширяется значительно больше, так как сопла устанавливаются под острым углом к плоскости вращения и, кроме того, за счет вращения РК струя увлекается в движение по окружности. Целесообразно учитывать эти и другие особенности введением соответствующих поправочных коэффициентов, полученных из экспериментов.

При входе расширившейся активной струи со скоростью w, в канал РК, который заполнен неподвижным газом, происходит практически полная потеря кинетической энергии. Исследования многих авторов показали, что w, примерно пропорциональна окружной скорости, что позволяет представить мощность потерь на "выколачивание" N„„, равной

: -AB,/,upWJ(l-e) = AB/> /,и'р(1.4 (24)

где А - коэффициент. В, - ширина РК, Iр - длина лопатки РК, и - окружная скорость, р - плотность газа, е - степень впуска (парциальность) ступени.

Потери на краях дуги впуска от неравномерности потока, "эжекции" и т.д. можно учесть введением увеличенного в к раз члена (0,2555), от растекания активной струи в осевом зазоре <5, выведенной ранее (23), тогда формула краевых потерь (с учетом угла установки сопел а ~ 15°) приобретает вид

=A,(k¿+B,)/,,uV О-*), (25)

где S - осевой зазор.

В расчетах более удобно пользоваться относительной величиной краевых потерь. Ее можно получить, разделив N^Ha теоретическую мощность N , равную

N, =G¡i=FcCtp-h0 = t£)Jc simrxsp(ppk\ -r)ha/?0.

Подставив /?0 = Cj, /^получим относительную краевую потерю 4 _ Л2{кЗ + Вр)! и (1-g) Çk" Dcp sin a, lc c s • (2б)

здесь .-f, = А, 2-Ю'1 /(лер^ 1 - г), для активной ступени Л, S 22 ■ 10""', в

дальнейшем, по результатам экспериментов, уточняются общин коэффициент А;. коэффициент к и показатель степени п; Д1Г- средний диаметр ступени, /,. -длина сопловой лопатки.

К попыткам создания парциальных безвентиляционных турбомашин можно отнести патенты на ОТК полученные в разных странах.

В СССР в 1937 году Г.С.Расторгуеву было выдано авторское свидетельство на изобретение № 85063 на ОТК, в котором сжимаемый воздух проходит внутри лопаток, а пар обтекает лопатки снаружи. Основные недостатки схемы - сложность конструкции и большие утечки в зазорах по окружности РК.

В 1978 году К. Мауэр из ФРГ получил патент № 2650515 на газотурбинный двигатель, имеющий ОТК. Конструкцию отличает простота и компактность. РК имеет плоские лопатки, расположенные радиально. Часть лопаток по окружности РК работает на сжатие воздуха в режиме парциального центробежного компрессора. Остальная часть РК служит для расширения газа и работает в режиме парциальной центростремительной газовой турбины.

Ряд конструкций ОТК имеется в патенте США № 4757682 выданном в 1988 году. РК разделены по окружности на компрессорную и турбинную зоны. Газ и воздух движутся по межлопаточным каналам, обтекая лопатки снаружи.' Известны и другие патенты на ОТК,

Попытки создания однодисковых турбокомпрессоров, описанные выше, свидетельствуют об интересе к данному направлению совершенствования турбомашин.

Для систематизации возможных схем ОТК и более целенаправленного поиска оптимальных конструкций ОТК, автором разработана классификация возможных схем турбомашин подобного типа. Классификация дана на рис.3.

Все варианты ОТК объединяет то, что расширение и сжатие рабочего тела происходит на лопатках одного РК. Причем эти процессы могут идти на разных угловых частях РК (парциальный подвод), или на разных частях лопатки (по длине или ширине). Предусмотрено использование не только наружных поверхностей лопаток РК, но и внутренних полостей.

В основу классификации положены 5 возможных направлений движения рабочего тела в лопаточном аппарате - параллельное оси машины, центробежное, центростремительное, диагональное и вихревое. В ОТК можно добиться следующих преимуществ в сравнении с двухдисковыми ТК.

1. Упрощаются конструкция, изготовление и уменьшается стоимость машины.

2. Повышается стойкость к перегреву, либо к обмерзанию лопаточного аппарата.

3. Появляется возможность использования взаимовлияния потоков турбинной и компрессорной частей для улучшения характеристик машины в целом.

4. Значительно уменьшается оптимальная частота вращения ротора, что повышает надежность машины.

5. Появляется возможность повысить к.п.д. машины в области малых и сверхмалых расходов рабочего тела.

6. Уменьшается вероятность попадания компрессора в режим помпажа.

В зависимости от назначения ТК могут быть использованы различные

16

варианты комбинации проточных частей. Автором разработано несколько ОТК, часть из них защищена авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, на рис. 4 и 5 показаны два из них.

В частности, для технического кондиционирования воздуха разработан осе - осевой ОТК. На его устройство получено авторское свидетельство № 1812325 на изобретение "Двухконтурный турбокомпрессор".

На рис. 4а показано продольное сечение проточной части ОТК,

Рис. 3. Классификация однодисковых турбокомпрессоров

(в сечении А-А дана проточная часть осевого компрессора). Сжимаемый газ сначала проходит входной направляющий аппарат (ВНА), выполненный неподвижным. Далее газ поступает на РК компрессора (РКК). Спрямляющий аппарат (СПА) служит для преобразования скоростного напора в статический и придания выходящему потоку осевого направления. В целом в сечении А-А проточная часть компрессора практически не отличается от проточных частей обычных осевых компрессоров. В сечении В-В показана проточная часть турбины ОТК, которая состоит из соплового аппарата турбины (СА), и РК турбины (РКТ). РКТ является частью объединённого с компрессорным РК ОТК. РК объединены таким образом, что часть лопаток турбины, совпадающая по шагу с лопатками компрессора, плавно переходит в лопатки компрессора. Часть турбинных лопаток не имеет "компрессорного" продолжения, так как оптимальный шаг компрессора больше оптимального

17

шага турбины (в данном ОТК). Заканчивается проточная часть СПА, выполняющим ту же функцию, что и в сечении А-А. На рис. 4а видно, что часть лопаток РК турбины (не переходящих в компрессорные) имеет обычный симметричный профиль, а остальные сильно вытянутую выходную кромку, которая является одновременно корневой частью лопаток компрессора. Это формирует межлопаточные каналы турбины необычной формы, что влечёт, с одной стороны, возможность появления дополнительных потерь, а с другой -возможность более эффективного использования выходной скорости. В малоразмерных турбинах с высотой лопаток менее 10 мм, и потери с выходной скоростью обычно составляют значительную часть от общей величины потерь.

Таким образом, турбина и компрессор ОТК имеют проточную часть близкую к оптимальной, что обеспечивает возможность достижения удовлетворительных характеристик. Из рассмотрения рис. 46 и 4в, на которых изображены треугольники скоростей турбины и компрессора, следует, что относительная скорость турбины W 2 и компрессора W 1 практически совпадают по направлению. Таким образом, у корня межлопаточного канала компрессора движутся два потока: по самому дну межлопаточного канала скоростной поток из турбины, а над ним компрессорный. В связи с тем, что выходная скорость из турбины W2 больше скорости компрессорного потока W1, турбинный поток оказывает эжектирующее, ускоряющее действие на компрессорный. Это взаимодействие благоприятно сказывается на рабочих характеристиках компрессора по двум причинам: полностью исчезают концевые потери в корневой части межлопаточного канала компрессора, и повышенная скорость в корневом сечении канала улучшает структуру потока по всей высоте канала. Эпюра скоростей не просто выравнивается по всей высоте лопатки, но и увеличивается её наполнение. В свою очередь, это способствует увеличению напора и расхода компрессора, так как срывные явления и обратные течения на лопатках РК компрессора сдвигаются в сторону увеличения этих параметров.

Кроме ОТК с осевыми турбиной и компрессором представляет интерес ОТК с радиальными турбомашинами по патенту России на изобретение № 2147691, полученное автором, который имеет уменьшенную шумность.

ОТК (рис.5) работает следующим образом: сжатый воздух по патрубку 1 поступает к сопловому аппарату 2 центробежной турбины, в котором ускоряется и, натекая на РК 3 центробежной турбины, приводит во вращение ротор 4 ТК, вращающийся в подшипниках 5. Диски 6 фрикционного компрессора,вращаясь, засасывают сжимаемый газ, подводимый по патрубку 7. Сжатый газ отводят через патрубок 8. Газ, расширившийся в турбине, перед выходом в выхлопной патрубок 9 проходит через диски 6 компрессора. Так как диски вращаются вместе с ротором и засасывают газ своими входными кромками, то создаваемое разрежение засасывает газ, выходящий из рабочих лопаток, уменьшая сопротивление на выхлопе турбины. В результате увеличивается эффективность турбины, т.е. ее мощность повышается. Кроме

в-в

°1 СА 11^с-Я>РКОТК СПА 31

А-А

О ВНА 1 РКК 2 СПА з

Рис. 4а- проточная часть осевого ОТК; б - треугольники скоростей турбины; в - компрессора

того, проходя в щелевых зазорах между дисками, газ теряет свою акустическую активность, и пакет дисков компрессора работает как пластинчатый глушитель.

А А-А

Рис. 5. Радиальный ОТК с центробежной турбиной и дисковым компрессором

Парциальные компрессоры могут быть частью ОТК, либо использоваться как самостоятельные агрегаты.

19

При сравнении парциального впуска в турбинах и компрессорах в первую очередь необходимо отметить, что физические процессы в них во многом похожи.

Они сопровождаются двумя видами потерь: от вращающихся вхолостую на неактивной части рабочих лопаток - потерь на вентиляцию, и потери на краях активной дуги — краевые. Это то, что объединяет процессы, происходящие в парциальных турбомашинах — турбинах и компрессорах, но есть и существенные отличия. Основное отличие заключается в том, что величина потерь различная, что определяется различными принципами работы этих машин.

В турбине по ходу движения в проточной части газ теряет скорость, отдавая энергию, а в компрессоре, наоборот, газ энергию получает. Это приводит к тому, что наибольшие потери энергии в турбине имеют место при входе в рабочее колесо, а в компрессоре — при выходе из него. Если, при входе в рабочее колесо турбины скорость может быть равной скорости звука и даже превышать ее, а при выходе ее стремятся сделать минимальной, то в компрессоре скорость максимальна на выходе из рабочего колеса и естественно потери, которые пропорциональны квадрату скорости, там наиболее велики.

Таким образом, хотя парциальный впуск в компрессорах мало исследован, но, так как в физике процессов происходящих в турбинах и компрессорах много общего, методики, применяемые для расчетов турбин, в значительной мере могут быть использованы для совершенствования методов расчета потерь в компрессорах.

В третьей главе описано специальное оборудование, использованное для изготовления и исследования МТМ. Особенности МТМ — мелкая проточная часть, малые крутящие моменты, высокая частота вращения и т.д. не позволяют использовать стандартное оборудование, используемое для исследования ПТМ. Поэтому потребовалось создать комплекс специального оборудования, в который вошли 5 экспериментальных стендов и 4 специальных станка для изготовления МТМ. Кроме того, разработана технология изготовления высокооборотных подшипников с воздушной смазкой. Автором разработаны и изготовлены следующие станки:

1. Горизонтальный копировально-фрезерный станок для нарезки лопаток осевых МТМ; 2. Универсальный копировально-фрезерный станок пантографного типа; 3. Специальный фрезерный станок (приспособление) для изготовления лопаток радиальных турбомашин; 4. Специальный балансировочный станок.

Экспериментальные стенды для исследования МТМ:

1. Стенд с нагрузочной турбиной "обратного" вращения; 2. Автоматизированный нагрузочный стенд; 3. Стенд для исследования турбокомпрессоров. 4. Стенд для исследования МТ с "импеллерной нагрузкой"; 5. Стенд для исследования ОТК. Это оборудование обеспечило выполнение необходимого количества экспериментов в приемлемые сроки и с высокой точностью.

В четвертой главе описаны результаты экспериментальных исследований.

Для проверки математической модели и создания на ее основе инженерной методики расчета были проведены широкие экспериментальные исследования. Анализ математической модели и работ по ПТМ показал, что основная задача исследования состоит в определении влияния отдельных факторов на мощность, а также взаимовлияния этих факторов. Учитывая большое число параметров, определяющих краевые потери, важно было правильно спланировать экспериментальные исследования. Эксперименты показали, что взаимное влияние различных факторов на потери невелико. Поэтому, в основном, проводился однофакторный эксперимент, а в необходимых случаях двух- или трехфакторный.

Изготовлено и испытано 30 РК с наружным диаметром от 29 до 71,6 мм, шириной от 3 до 9 мм, длиной лопаток от 1 до 10,5 мм; общее число испытанных вариантов с учетом изменения геометрических и режимных параметров превысило 400.

Испытания проводились в основном при нулевой парциальности. Для учета потерь на трение РК производились дополнительные испытания на дисках без лопаток толщиной от 0,2 до 6,3 мм. При испытаниях изменялись углы, шаг, ширина, высота РЛ, осевые и радиальные зазоры, перепад давления на РК и некоторые другие параметры.

Исследование влияния числа Рейнольдса проводились путем изменения плотности среды в камере РК для нескольких постоянных значений окружной скорости. Таким образом, влияние числа Рейнольдса исследовано в -"чистом виде", то есть при неизменных геометрических и скоростных характеристиках.

Нужно отметить, что в ПТМ или не обнаруживают влияния числа Рейнольдса (А. Межерицкий, Ю. Терентьев и др.) или находят его влияние незначительным (Р. Зутер, В. Траупель). Выполненные эксперименты показали довольно существенное влияние числа Рейнольдса для МТМ до значений 2-*-3 106.

Исследование зависимости мощности вентиляции от длины лопаток показало, что его нельзя выразить степенной функцией: показатель степени при длине лопаток изменяется в широких пределах в зависимости от 1ЛЭср. Результаты экспериментов приведены на рис. 6 и 7.

Изменение ширины лопаток мало сказалось на мощности вентиляции. Испытания проводились для слабоизогнутых и плоских лопаток, а также для типовых профилей. Изменение зазоров, радиального и осевых, сильно сказывается на мощности вентиляция - даже неполное экранирование уменьшает мощность в 3-4 раза. Исследования проводились при открытой камере, то есть с отверстиями площадью ~80 мм" в центре осевых экранов, обеспечивающих возможность сквозного расхода через РК, и закрытой камере, то есть без таких отверстий.

Для исследования влияния углов профилей РК были изготовлены составные колеса с плоскими лопатками, имеющими разные углы входа и выхода. Углы изменялась от 24 до 90 градусов на каждой половине профиля,

21

что дало возможность получить полную картину влияния углов. При прямом вращении большую мощность потребляют профили с большими углами, а при встречном вращения (кромками вперед) - наоборот. Исследования влияния густоты решетки РК проводилось на колесе с тонкими малоизогнутыми симметричными лопатками. В экспериментах с малым радиальным зазором отмечено слабое влияние числа лопаток: при увеличении среднего шага от 3 до 13 мм и Оср = 41 мм мощность увеличилась всего на 25%.

В экспериментах по влиянию перепада давления на РК вращающееся колесо продувалось воздухом, подводимым через центральное отверстие в переднем экране, расположенном на расстоянии 120 мм. Установлено, что перепад давления оказывает существенное влияние на мощность вентиляции: при относительном перепаде равном всего 0,15, мощность увеличилась в 2,2 раза.

На четырех колесах с одинаковыми лопатками и с диаметрами от 25,4 мм до 67,8 мм исследовано влияние диаметра РК. Испытания проводилась при различном экранировании, сравнение делалось при равной окружной скорости. При экспериментах в свободном пространстве и при наличии только радиального экрана (то есть "в трубе") колесо диаметром 67,8 мм потребляет мощность только на 27% больше, чем колесо диаметром 25,4 мм. При наличии радиального и осевого экранов, то есть в наиболее близких к реальным условиям, абсолютная мощность вентиляции всех четырех колес практически одинакова. Это подтверждает разработанную автором математическую модель явления. Необходимо отметить, что в большинстве известных формул по расчету мощности вентиляции она принимается пропорциональной диаметру РК.

Оценка влияния кромок расположенного рядом с РК промежуточного направляющего аппарата или соплового аппарата проведена в эксперименте с углами кромок до 90 градусов. Измерения показали, что углы кромок умеренно влияют на мощность вентиляции.

■ Одной из важных характеристик процесса вентиляции является показатель степени при окружной скорости. В экспериментах он изменялся от 2,8 до 3,15, а в среднем был близок к 3,0.

Для изучения влияния расстояния до стенок камеры, в которой вращается облопаченное колесо микротурбин, были проведены исследования с колесом диаметром Оср = 41 мм, имеющим длину лопаток 4 мм, ширину 6 мм, число лопаток 30. Так же как в больших турбинах введение полного экранирования уменьшает мощность вентиляции примерно в 5 раз однако, в МТ больший эффект дает радиальный экран.

Для основной, наиболее часто встречающейся схемы экранирования - Г-образной - проведены эксперименты по изучению влияния диаметра, ширины и длины лопаток РК при переменном осевом зазоре. Обобщенные результаты приведены на рис. 8.

В ряде случаев, в частности для ступеней заднего хода судовых турбин, необходимо знать, насколько изменяется мощность при обратном вращении

П

РК - кромками вперед. Эксперименты для симметричных и несимметричных профилей, при различных углах лопаток и разных осевых зазорах показали, что в зависимости от геометрических характеристик, прежде всего от углов РЛ и зазоров, увеличение мощности вентиляции при обратном вращении может колебаться в широких пределах от 1 (при (3, = р2 = 90°) до 5^-6.

Значительное внимание уделено исследованию краевых потерь. Экспериментальные характеристики позволяют найти потери на краях дуги впуска, если из мощности турбины в зоне максимального к.п.д. вычесть потери на трение и вентиляцию. Причем, эта мощность равна разнице между мощностью турбины при полной парциальности, с учетом степени парциальности, и при частичной, то есть:

N^=N1^1 -Мс -К™, £

где Нф - краевые потери, Н£г1 - экспериментально измеренная мощность

в

турбины при полной парциальности, деленная на степень парциальности е, Ы£ - мощность турбины при данной парциальности, - мощность потерь на вентиляцию для данной степени парциальности, полученная из специально поставленного эксперимента.

В процессе проведения экспериментов изменялись относительный радиальный зазор, окружная скорость и степень парциальности. Причем, при одинаковой парциальности изменялось количество групп сопел, т.е. сопла составляли либо одну активную дугу, либо были распределены дискретно и равномерно по окружности. Это давало возможность выделить краевые потери, что и являлось искомой величиной. Парциальность одного сопла равнялась 8,3 %. Испытания проводились на сжатом воздухе. Экспериментальные зависимости имеют следующий вид (рис. 14 а и 146).

В результате обработки результатов экспериментов с варьированием трех факторов, получены следующие аппроксимационные выражения. Зависимости даны для различных вариантов расположения сопел (рядное и дискретное), для различных-и/Сиз. б и радиальных зазоров. Для рядного расположения сопел:

N1= -7,54* 10"2 + 2,85*10"3*е - 0,621*и/сИ1 - 70,995*Д -3,3* 10"4*е: + 6040,8*А2+ 2,327*(и/С|П)3- 6,97* 10'3*е* и/с,„ - 0,241 *е*Д + 18,045* и/сИ, *Д;

Для дискретного расположения сопел: Ы:= -1,0089 + 4,17*10-'*е + 7,8534*и/с„3 - 2,0246* Д - 8,71* 10"5* е: - 17,62*

( и/сцэ )3- 1959,1*Д:+ 9,7* Ю"'!*б* и/с,„ - 1,084*е*Д + 39,1* и/с,(] *Д;

Регрессионный анализ показал адекватность математической модели в 95% доверительном интервале.

В результате обработки экпериментальных данных также получены зависимости влияния основных параметров, характеризующих работу турбинной ступени (е, и/с, и т.д.).

Зависимость краевых потерь от длины неактивной дуги исследована во

многих организациях (БИТМ, НЗЛ, Шкода, Эшер-Висс и т.д.), результаты экспериментальных исследований укладываются на одну кривую. Причем, начиная с расстояния 400 мм и более, рост потерь уменьшается, и при величине более 800 мм увеличение длины неактивной дуги не влияет на величину потерь. Данные, полученные из экспериментов автора на турбине с диаметром 41 мм, совпадают с данными по ПТМ.

В работах по ПТМ имеются разные данные по влиянию и/с. Для определения его влияния были сняты характеристики при разных значениях степени парциальности. При малых е краевая потеря сильно зависит от характеристического числа, при большой степени парциальности влияние и/с незначительно (рис.11).

С уменьшением парциальности растет краевая потеря, так как составляющие краевых потерь мало изменяются по величине, а внутренняя мощность турбины падает из-за уменьшения расхода газа через турбину. Результаты экспериментов подтверждают это. В диапазоне s от 0 до 0,17 величина краевой потери значительно уменьшается. Особенно заметно уменьшение в экспериментах с малым относительным зазором — потеря уменьшается в 4 раза. При дальнейшем увеличении парциальности краевая потеря уменьшается менее заметно (рис.10). Для больших зазоров влияние аналогично.

Исследования на ПТМ, например в работе Терентьева И. К., близки по характеру и величинам по полученным данным. Меньшая величина потерь определяется большей эффективностью рабочего процесса в ПТМ по сравнению МТМ.

Известно, что величина радиального зазора влияет на к.п.д. турбины, причем при увеличении относительного радиального зазора на 1% , к.п.д. падает на 2% (Шерстяников В. А. и др.) Влияние радиального зазора было исследовано экспериментально. Относительный радиальный зазор изменялся от 2,5% до 10%. Исследования проводились при различной степени парциальности - 0,17; 0,25; 0,33; 0,5. Влияние зазора велико, причем в области малых зазоров зависимость более сильная. С увеличением степени парциальности зависимость приближается к линейной. Это особенно важно для МТМ, имеющих относительно большие радиальные зазоры (рис.12).

Определенное внимание уделено экспериментальным исследованиям парциальных центробежных компрессоров (ПЦК). Это связано с возможностью использования их в составе ОТК и применением в качестве самостоятельных агрегатов.

Центробежный компрессор для экспериментальных исследований выполнен парциальным, причем положение всасывающих окон относительно напорных может изменяться. При проведении эксперимента изменялось положение всасывающих окон таким образом, чтобы производительность и напор компрессора были максимальными.

Были испытаны два РК с наружным диаметром 109 мм, отличающиеся только углом установки входных кромок лопаток. Одно имело плоские лопатки,

24

2.о i.o f,o to *ofa

Рис. 6. Влияние длины лопатки РК. Зазоры: аЗ = 0,3 мм, а2 = 0,8 мм, al = 100 мм. I - Ucp - 200 м/с, 2 -175 м/с, 3 -150 м/с. Dk = 37,2 мм. £ = 0

т «

1.6 1.1

о.т 0.05 ц >г о. а ом

Рис. 7. Зависимость показателя степени при длине лопатки РК от 1/Т)ср: I - вращение в своб.простр. иср - 200 м/с, 2 -в трубе аЗ = 0,3 мм, иср - 200 м/с, 3 - при зазорах аЗ = 0,3 мм, а1 = 0,8 мм, а2 = 100 мм, иср - 200 м/с, е = 0

у г

[/ V

>

относительного осевого зазора al/в

-- в = 6,0 = const; 1 = var, камера закрытая;

—I |—| |— в = 6,0; 1 = var, камера открытая;

--------- L = 3tg- в = var> симметричный профиль;

... эксперИменты других авторов (I -Терентьев , 1/в = 2,82;2-Галицкий, 1/в = 2,7; 3 - Траупель, 1/в = 3,0), Е = 0

—. -- 2 С

—

_

а)

б)

в)

а) углов профиля; б) относительного шага (1-одностороншш экран, 2- в трубе, 3- в свободном пространстве); в) углов лопаток СА и ПНА и перепада давления на РК; г) осевых зазоров а1 и а2 и радиального аЗ, с = 0

Рис. 10. Зависимость величины краевых потерь ¡¡кр от с; 1- относительный зазор 10%, 2 - зазор 3%, 3 - зазор 2,5%, 4 - эксперимент Терентьева

/ • г" ' \0,25 •

и>о,1

• — .--- 0.33 •• -

*---- 0 5 »

0,1 0,2 0,3 0.4 0,5 и/с Рис. 11. Зависимость краевых потерь от характеристического числа и/с

£=0,17 0,25

к 0,33

у ч0,5

9

0.04 0,06 0,08 0,1 ^

Рис. 12. Зависимость относительной мощности краевых потерь от относительного радиального зазора, для различной парциальности е

«з

80

60 40 20

м/с

Рис. 13. Оптимальные углы закрутки а, компрессора, для разных углов входных кромок лопаток Р, РК

а)

Рис.44: Зависимость мощности турбины от частоты вращения: а) 1 - четыре сопла рядом, 2 - сопла разнесены; радиальный зазор 0,4 мм; 6)1- шесть сопел рядом, 2 - сопла разнесены; радиальный зазор 0,1 мм

а)

б)

1,6 и 1.2

" 2 4 6 8 дГ,%

В)

С.

0.8

0,6 0,4 0.2

0 100 200 300 Я,,, мм

Рис.<б. Поправочные коэффициенты влияния а) числа Рейнольдса Ие, б) £ г относительного радиального зазора Дг: 1 - для рабочего колеса без бандажа, 2 - для рабочего колеса с бандажем; в) ^ 5 влияния величины неактивной дуги Б „

-у . 1

у

/ —

и г

другое с углом установки, обеспечивающим безударный вход потока. Для РК с плоскими лопатками имеется значительная зависимость оптимального взаимного расположения окон от частоты вращения ротора компрессора (рис. 13), выражаемая углом закрутки а С увеличением частоты вращения оптимальный угол закрутки а , уменьшается, причем на меньших частотах зависимость близка к обратно пропорциональной, а с увеличением частоты вращения а 3 приближается к постоянной величине. Для второго РК зависимость от окружной скорости слабая и уменьшается с ее увеличением, что совпадает с данными Дэна Г. Н. Средняя кривая (угол (3, = 60 ) лежит значительно ближе к нижней кривой, чем к верхней, хотя эта кривая получена за счет доработки входных кромок первого РК.

Кроме того, исследована зависимость к.п.д. компрессора от степени парциальности. Эксперименты показали, что характер зависимости близок к подобным зависимостям для турбин. Проведены и другие экспериментальные исследования ПЦК, в частности в составе ОТК, результаты которых использованы при создании турбомашин.

В пятой главе приведены методики расчета потерь от парциальности.

Обработка экспериментальных данных на основе скорректированной математической модели позволила получить следующую рабочую формулу потери мощности на вентиляцию (кВт) при степени парциальности е:

Хв =35д^[\ + ъ,2(1р/Оср)15Оср{Ь/Оср)™1рР(и/т)3 X (1-£),

где ?сум ~ Я&аЯа\

Пср и1р. — ем; р -в кг/м3; и -в м/с.

Коэффициенты Ссум определяются по экспериментальным графикам (рис.9) или аппроксимационным формулам. учитывает влияние числа Яе, С, -влияние шагового отношения РЛ Х/Ъ, - влияние относительного перепада давления на РК Др/р (р - давление за РК), ц« - влияние угла кромок а направляющего аппарата (НА) перед, или за РК, ¡¡р - учитывает влияние углов р1 и р2 для симметричных профилей РЛ, - взаимное влияние

несимметричности профилей (разности углов) А/? — (~ Д> ~)Р\ и

относительного осевого зазора а/Ь (а=а|+а:); £"ар£а2>$аз - влияние соответственно большого осевого (на входе или выходе из РЛ) аь меньшего осевого аз и радиального а3 зазоров.

Для колеса Кертиса с несколькими венцами РЛ потери на вентиляцию можно определить, просуммировав потери во всех венцах.

При обратном вращении РК (кромками вперед) Ы„ можно также найти подставив С|ь полученное по кривым для обратного вращения.

Для испытанных РК значения Оср изменяются в ~ 30 раз, 1, в ~ 36 раз, Ь в ~ 7 раз, в широких пределах изменяются осевые зазоры и другие параметры, что обеспечивает приемлемую точность в широком диапазоне геометрических

29

и режимных параметров ступени, прежде всего,для ступеней активного типа с умеренными значениями 1л/13ср и малозакрученными лопатками. Среднеквадратичная погрешность ~ 16,4 %.

Часто, вместо абсолютной потери мощности на вентиляцию N„,удобнее оперировать относительной потерей = NB /Nt.

<?s = [l 4- 3,2(/р /Dcp)] l'\b / Dcp )0'3 /sin x (U / )3(1 - e)/

Здесь С, = C,2-10-3 ){lpllc). Для активной ступени C2í=22-10"3.

Для расчета краевых потерь в ступени турбомашины в относительном виде на основе ранее выведенной математической модели (26) и результатов экспериментальных исследований получена следующая формула:

(1,5 S + BP)L

и

( V'5

Dcp sin or, lc ^c,,

(1 -é)

где С, x = С, Rc С, r i; s>

где С, с индексами — поправочные коэффициенты соответствующих параметров; С, Re - коэффициент, учитывающий влияние числа Рейнольдса; С, г - коэффициент влияния радиального зазора; £ s - коэффициент влияния величины неактивной дуги; 8 - осевой зазор между РК и СА, м; В р - ширина РК, м; Iр - длина лопатки РК, м; / с - длина лопатки СА, м; D ср - средний диаметр турбинной ступени, м; о. | - геометрический угол установки СА, градусов; и

— - характеристическое число. с*

Показатель степени при —полученный из экспериментов, близок к

сф

показателю степени, приведенному в работе Ю. П. Кузнецова, который рекомендует принимать его равным 0,4.

Поправочные коэффициенты даны на рис. 15 и в аналитическом виде. Формула обеспечивает погрешность расчета величины краевых потерь в пределах 20% в следующем диапазоне изменения параметров: Dcp - от 0,03 до

1,0 м; В „ - от 5 до 25 мм; /„ - от 3 до 60 мм; а. - от 12 до 20 градусов; — от 0

сф

до 1: е-от 0,1 до 0,5.

Указанный диапазон изменения параметров характерен для судовых парциальных турбомашин.

При расчете ОТК необходимо: по классификации ОТК (рис. 2) выбрать схему проточной части и рассчитать потери в переходных зонах между турбинной и компрессорной частями, используя вышеприведенную методику расчета краевых потерь. В случае совпадения потоков в турбинной и

компрессорной частях "потеря" изменяет знак на противоположный, то есть превращается в полезную мощность.

В шестой главе приведены конструкции турбомашин, в которых использованы разработанные автором методы расчета потерь от парциального впуска, созданные при прямом и непосредственном участии автора. Для целей местного кондиционирования в судовых условиях в лаборатории кафедры "Судовые двигатели внутреннего сгорания и установки" ДВГТУ разработан компактный турбохолодильник, в котором функцию турбодетандера выполняет парциальная осевая МТ. Турбохолодильник предназначен для охлаждения помещений и приборов в судовых условиях.

Несколько проектов быстроходных турбомашин разработано с использованием ОТК: турбохолодильник, антиобледенитель, осушитель сжатого воздуха, турбовентилятор, газотурбинный двигатель и т.д. Часть этих проектов получила осуществление в описанных ниже реальных машинах.

Турбохолодильник с ОТК при эксплуатации оказался надежным и эффективным и поэтому выпускался серийно. Надежность определяется способностью безотказно работать при любой влажности сжатого воздуха, за счет использования ОТК, в котором происходит самоочистка проточной части ото льда, намерзающего на лопатках. Кроме того, за счет взаимодействия потоков турбины и компрессора характеристики агрегата в целом улучшены на 50% в сравнении с аналогичным двухдисковым турбохолодильником. Принципиальная схема турбохолодильника с ОТК представлена на рис. 19.

В судостроении и судоремонте, широко применяются ручные шлифовальные машины. В ДВГТУ созданы несколько типоразмеров высокоскоростных ручных турбинных шлифовальных машин. В качестве привода в машинках использованы осевые одно- и двухступенчатые парциальные МТ. Опорами служат газостатические подшипники скольжения.

Самая маленькая машинка - МТ90-015. В ней использована одноступенчатая осевая МТ с наружным диаметром 35 мм и парциальностью 0,2. Мощность турбодвигателя 0,2 кВт, частота вращения 1500 с"1 (90000 об/мин), масса 0,32 кг. Конструкция турбодвигателя машинки защищена авторским свидетельством на изобретение № 1248359. Машинка предназначена для работы со шлифкругами диаметром до 10 мм и используется при изготовления прессформ. штампов и т.д. Машинка выпускается серийно, общее количество изготовленных машин превысило 3000 шт. Принципиальная схема машинки представлена на рис. 20.

Особое место среди разработанных турбомашин занимает газотурбинный двигатель с ОТК (рис. 18). Он предназначен для привода разнообразных механизмов вспомогательного назначения — насосов, генераторов и т.д. Имеется натурный макетный образец.

Высокие оценки получили и другие высокооборотные турбомашины, например индивидуальный кондиционер (рис. 16 и 17), выполненный на основе ОТК, получил на ВДНХ три бронзовых медали.

Рис. 16. Принципиальная схема индивидуального кондиционера с однодисковым турбокомпрессором фрикционного типа

Рис. 17. Общий вид индивидуального кондиционера

а)

Рис. 18. Принципиальная схема газотурбинной установки с однодисковым турбокомпрессором: а) поперечный разрез; б) продольный разрез

В настоящее время в промышленности используются разработанные автором высокооборотные пневматические головки с парциальным турбоприводом; высокооборотные регуляторы частоты вращения, пневмопистолеты и т.д., применение которых улучшает условия работы, повышает производительность труда и дает значительный экономический эффект.

Рис. 19. Однодисковый осевой турбокомпрессор - турбохолодильник. Основные части: 1- корпус, 2 - спрямляющий аппарат, 3 - вал, 4 -РК компрессора, 5 -РК турбины, б - сопловой аппарат турбины, 7 - графитовый вкладыш подшипника, 8 - обойма вкладыша, 9 - упорный подпятник

' ХЖ/ ш Я 1

К XV ' ! \ V

Рис. 20. Принципиальная схема ручной шлифовальной машины с парциальной осевой микротурбиной: 1-корпус; 2-вал; 3-крышка; 4-сопловой аппарат; 5-рабочее колесо турбины; 6-втулка подшипника; 7-пусковое устройство

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

I .Установлено, что имеются большие расхождения в рекомендациях авторов по расчету потерь от парциальности в полноразмерных турбомашинах и практически отсутствуют работы по турбомашинам с диаметром РК менее 100 мм.

2. Расширен диапазон исследований потерь от парциальности в сторону значительного уменьшения геометрических размеров, что дало возможность провести большой объем экспериментов вследствие малой стоимости МТМ и путем обобщения результатов исследований МТМ и ГТГМ получить универсальные зависимости, пригодные для расчетов турбин любой размерности.

3. Разработана усовершенствованная математическая модель вентиляционных потерь, основанная на учете воздействия на рабочее тело центробежных и Кориолисовых сил.

4. Разработана математическая модель краевых потерь, построенная на использовании модели турбулентной затопленной струи.

5. Разработан новый тип безвентиляционных парциальных турбомашин, подтвержденный патентами, в которых движущиеся на неактивной части лопатки РК сжимают газ - это однодисковые турбокомпрессоры. Применение ОТК позволило создать ряд турбомашин с характеристиками улучшенными на 30 - 50%, в сравнении с турбомашинами, имеющими традиционную компоновку, при существенном упрощении конструкции и уменьшений массогабаритов.

6. Создан комплекс специального оборудования р обеспечивающий быстрое изготовление и исследование большого числа вариантов МТМ, включающий 3 копировально-фрезерных станка и один балансировочный, 5 экспериментальных стендов с опорами на газовой смазке, позволяющих производить исследования с высокой частотой вращения (до 3500 с" и выше) и обладающих высокой чувствительностью. Относительная вероятная погрешность при измерениях потерь от парциальности нигде не превышала 1,5%, а в большинстве случаев была менее 0,5 %.

7. Проведены экспериментальные исследования, спланированные на основе математических моделей и в достаточно широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров турбомашин. В частности, диаметр РК изменялся в три раза, окружная скорость доходила до 300 м/с и т.д. Эксперименты качественно подтвердили математические модели и дали необходимые количественные коэффициенты.

8. Разработанные на основе математических моделей, экспериментальных исследований автора и других исследователей, инженерные методики расчета потерь от парциальности, позволяют достаточно точно рассчитывать эти потерн для турбомашин различной конструкции и любых размеров. Погрешность расчетов не превышает 25% для большого' числа

' 34

вариантов, по которым в литературе опубликованы экспериментальные данные.

9. Внедрен в производство ряд механизмов имеющих турбинные приводы, в которых использованы результаты исследования потерь от парциальности: компактный судовой турбохолодильник, несколько типоразмеров ручных турбошлифовальных машин, стенд для испытания на разрыв быстровращающихся дисков, однодисковые турбокомпрессоры различного назначения и т.д., общее количество изготовленных машин превысило 3000 шт.

10. Получено 10 авторских свидетельств и патентов на изобретения на высокоскоростные регуляторы частоты вращения, в которых использовано влияние вентиляционных потерь на параметры регулятора, на однодисковые турбокомпрессоры, а также на другие турбомашйны.

Основные положения диссертации достаточно полно изложены в публикациях:

1. Высокоскоростной стенд / Котляр И. В., Кончаков Е. И., Самсонов А. И., Дидов В. В.- Машиностроитель, 1977, № 9, с. 42.

2. Высокоскоростные турбошлифовальные машинки/ Кончаков Е. И., Котляр И. В., Виноградов В. С. и др. - Машиностроитель, 1978, № 2, с. 44.

3. Кончаков Е. И. Экспериментальные исследования внешних характеристик микротурбин на стенде с подшипниками на газовой смазке. -Межвузов, сб. Судовые энергетические установки, вып. I, Владивосток, изд. ДВГУ, 1978, с.52-55.

4. Кончаков Е. И., Котляр И. В. Станок для нарезки лопаток осевых микротурбин. Машиностроитель, 1978, № 2, с. 24.

5. Котляр И. В., Виноградов В. С., Самсонов А. И., Кончаков Е. И., Чехранов С. В., Манич С. Н. Применение газостатических опор в высокоскоростных турбошлифовальных машинках. Вестник машиностроения, 1979, №4, с. 61-62.

6. Котляр И. В., Кончаков Е. И., Манич С. Н. Расчет вентиляционных потерь в турбинной ступени. - Владивосток, 1979, 13 с. - Рукопись представлена Дальневост. политехи, ин-том. Деп. в ГОСИНТИ, 1979, № 58-79.

7. Котляр И. В., Кончаков Е. И. Исследования вентиляционных потерь в осевых микротурбинах. - Владивосток, 1979.- 25 с. - Рукопись представлена

Дальневост. политехи, ин-том. Деп. в ГОСИНТИ, 1979, № 31-79.

8. Кончаков Е. И., Котляр И. В. Тезисы юб. конф. Исследование потерь трения и вентиляции в ОМТ.- РЖ. Водный транспорт, 1979, №4.

9. Котляр И. В., Кончаков Е. И. Экспериментальные исследования потерь от вентиляции в осевых микротурбинах. Энергетическое машиностроение. Харьков, 1981, №32.

10. Котляр И. В., Кончаков Е. И. Универсальный метод расчета вентиляционных потерь в парциальной турбинной ступени. Энергетическое машиностроение. Харьков, 1983, № 35.

12. Котляр И, В., Кончаков Е. И., Гусаров С. А. Метод расчета потерь на вентиляцию в парциальной ступени турбины. Межвузовский сб.

35

Совершенствование газодинамических элементов судовых агрегатов и устройств. ГПИ, Горький, 1986.

13. Самсонов А. И., Кирсанов В. С., Кончаков Е. И. Исследование и проектирование подшипников с наддувом газа для турбомашин. Всесоюзное координационное совещание. Исследование и применение опор скольжения с газовой смазкой. Винница, 1983.

14. Кончаков Е. И., Крюков А. Ф., Самсонов А. И., Бегунков А. Н. Воздушная холодильная машина с подшипниками на воздушной смазке ВХМЗ-04. (информлисток). Приморский ЦНТИ. Научно-технич. достижение № 85-1. 1985.

15. Кончаков Е. И., Крюков А. Ф., Самсонов А. И., Бегунков А. Н. Воздушная холодильная машина. Вопросы повышения надежности и эффективности судовых энергетических установок. Отраслевая НТРК. Владивосток, ДВРТИ, 1985.

16. Кончаков Е. И., Крюков А. Ф. Судовая воздушная холодильная установка. Межвузовский сб. Совершенствование газодинамических элементов судовых агрегатов и устройств. ГПИ, Горький, 1986.

17. Кончаков Е. И. Исследование однодисковых турбокомпрессоров. XI Краевая научно-технич. конференция. Роль науки в повышении эффективности производства. ДВТИ, Владивосток, 1988.

18. Кончаков Е. И. Турбохолодильник с газовыми подшипниками. Всесоюзное научно-координационное совещание. Исследование и применение опор скольжения с газовой смазкой в машинах и приборах. Ростов-на-Дону, 1989.

19. Кончаков Е. И. Однодисковые турбокомпрессоры. Всесоюзная научно-технич. конференция. Актуальные проблемы технического прогресса судовых турбинных установок. Ленинград, 1989.

20. Кончаков Е. И. Воздушная холодильная машина с подшипниками на воздушной смазке ВХМЗ-07. (информлисток). Приморский ЦНТИ. № 89-22, 1989.

21. Кончаков Е. И., Ермолинский А. Г. Ручная турбошлифовальная машинка с подшипниками на воздушной смазке МТ90-015. (информлисток). Приморский ЦНТИ. № 90-3, 1989.

22. Кончаков Е. И. Электростанция мощностью до 3 кВт с газотурбинным приводом. Оборудование и оптимизация технологических процессов на предприятиях сферы услуг. Сб. научных трудов. Владивосток, ДВТИ, 1991.

23. Кончаков Е. И., Ермолинский А. Г., Оратовский В. С. Четвериков И. В. Тормозная установка. Машиностроитель, 1992, № 10.

24. Кончаков Е. И., Ермолинский А. Г. К вопросу создания воздушной двухступенчатой микротурбины специальной схемы. Деп. в НИИТЭПТЯЖМАШ № 801-ТМ-91. Бнблиогр. указатель "Депонир. науч. работы". № 22(224), 1992.

25. Кончаков Е. И. Однодисковые турбокомпрессоры в судовых

энергетических установках. Тр. Международной конференции по судостроению. С. Петербург, 1994.

26. Кончаков Е. И., Бенько Л. В., Фершалов Ю. Я. Краевые потери в осевых парциальных микротурбинах. Тр. ДВГТУ. Сер. .3. Кораблестроение и океанотехника. Вып. 113. Владивосток, Издательство ДВГТУ, 3994.

27. Кончаков Е. И. Классификация однодисковых турбокомпрессоров. Тр. ДВГТУ. Сер. 3. Кораблестроение и океанотехника. Вып. 113. Владивосток, Изд-во ДВГТУ, 1994.

28. Кончаков Е. И., Бенько А. В. Расчет однодискового турбокомпрессора с осевой турбиной и центробежным компрессором. 36 Научно-техническая конференция ДВГТУ. Изд-во ДВГТУ, 1996.

29. Кончаков Е. И. Надежность турбокомпрессоров энергоисточников глубоководных аппаратов. Тр. международной конференции "Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов", Владивосток, 1996.

30. Кончаков Е. И., Столбовой Ю. В. Однодисковые турбокомпрессоры в энергетических установках. Тр. Международной конференции по компрессорной технике. Казань, 1997.

31. Кончаков Е. И., Столбовой Ю. В. Однодисковые турбокомпрессоры. Тр. 19 Международной конференции по судовым энергетическим установкам. Гданьск (Польша), 1997.

32. Кончаков Е. И. Воздушная холодильная машина на выхлопных газах ДВС. Кораблестроение и океанотехника. Проблемы и перспективы. Материалы международной конференции. Владивосток, ч. II. Изд-во ДВГТУ, 1998. 312 с.--ГБВК 5- 7596-0115-0.

33. Кончаков Е. И., Бенько А. В., Столбовой Ю. В. Однодисковый осевой турбокомпрессор. НТК "Вологдинские чтения". Кораблестроение и океанотехника. Вып. 120. ДВГТУ, Владивосток. 1998. с.9.

34. Кончаков Е. И., Калякин Д. А. Экспериментальная установка для исследования осевого парциального турбодетандера специальной аэродинамической схемы. Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов. Материалы международной конференции. Владивосток, Изд-во ДВГТУ, 1999, с. 451-453.

35. Кончаков Е. И. Станок для изготовления лопаток радиальных турбомашин. // Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Вып. 40. Приморское НТО им. Крылова А. Н. ДВГТУ, 1999, с. 44-46.

36. Кончаков Е. И., Бондаренко А. В. Экспериментальные исследования малоразмерного центробежного компрессора. П Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Вып. 40. Приморское НТО им. Крылова А. Н. ДВГТУ, 1999, с. 51-53.

37. Кончаков Е. И., Бондаренко А. В., Куренский А. В. Особенности рабочего процесса парциального центробежного компрессора. Научная конференция Вологдинские чтения. Естественные науки. Кораблестроение и океанотехника. Материалы конференции. Владивосток, 2000, с. 9 - 10.

37

38. Кончаков Е. И., Самсонов А. И. Турбодетандер-вентилятор специальной аэродинамической схемы (опыт разработки и эксплуатации). Холодильная техника. № 4, 2001.

39. Кончаков Е. И., Кончаков И. Е. Однодисковые турбокомпрессоры. Проблемы энергетики. № 3-4, 2001, с. 22- 29.

40. Изобретение: а.с. № 574700 (СССР) Регулятор скорости вращения/ Кончаков Е. И., Котляр И. В., Виноградов В. С., и др. - Опубл. в Б. И., 1977, № 36.

41. Изобретение: а.с. № 611189 (СССР) Предельный регулятор частоты вращения/ Кончаков Е. И., Котляр И. В., Виноградов В. С. и др. - Опубл. в Б. И., 1978, № 22.

42. Изобретение: а.с. № 675406 (СССР) Регулятор угловой скорости/ Кончаков Е. И., Котляр И. В., Виноградов В. С. и др. - Опубл. в Б.И., 1979, № 27.

43. Изобретение: а.с. № 877167. Подшипник скольжения с внешним наддувом. Кончаков Е. И., Дидов В. В. 1981.

44. Изобретение: а.с. № 1248359. Турбинный привод. Котляр И. В., Кузнецов Ю. П., Кончаков Е, И., Семашко П. С. 1986.

45. Изобретение: а.с. № 1812325. Двухконтурный турбокомпрессор. Кончаков Е. И., Киржнер И. Д., Кузнецов Ю. П. 1991.

46. Изобретение: а.с. № 1815333. Двухступенчатая турбина. Кончаков Е. И. , Ермолинский А. Г. 1993.

47. Изобретение: Патент России № 1790685. Двигатель с фрикционным приводом. Кончаков Е. И., Ермолинский А. Г. 1993.

48. Изобретение: Патент России. № 1700273. Газотурбинная установка. Кончаков Е. И., Самсонов А. И. 1995.

49. Изобретение: Патент России. № 2094633. Турбокомпрессор Кончакова. Кончаков Е. И. 1997.

50. Изобретение: Патент России. № 2147691. Турбокомпрессор. Кончаков Е. И., Столбовой Ю. В. 1998.

Кончаков Евгений Иванович

Совершенствование судовых парциальных турбомашин на малых моделях

Автореферат

Лицензия № 020466 от 04.03.97г.

Подписано в печать 29.10.01. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 2,33. Уч. - изд. л. 2,17. Тираж 100 экз. Заказ

Издательство ДВГТУ 690950, Владивосток, ул. Пушкинская, 10

Типография издательства ДВГТУ 690950, Владивосток, ул. Пушкинская, 10

Введение стр.

1. Анализ современного состояния вопроса по потерям от парциального впуска в судовых турбомашинах.

1.1. Классификация потерь от парциальности, вентиляционные потери.

1.2. Потери на краях дуги впуска.

1.3. "Безвентиляционные" турбомашины, однодисковые турбокомпрессоры.

1.4. Парциальные центробежные турбокомпрессоры

1.5. Постановка цели и задач исследования

Выводы по первой главе

2.Теоретические исследования потерь связанных с парциальностью

2.1.Разработка физической и математической моделей потерь от вентиляции

2.2.Разработка физической и математической моделей краевых потерь

2.3. Разработка однодисковых турбокомпрессоров

2.4. Парциальные центробежные компрессоры

Выводы по второй главе

3. Оборудование для изготовления и исследования МТМ

3.1. Способы изготовления МТМ

3.2. Технология изготовления газостатических подшипников.

3.3. Специальные копировальные фрезерные станки для изготовления лопаток турбомашин

3.3.1. Горизонтальный копировально-фрезерный станок для нарезки лопаток осевых МТМ

3.3.2. Специальный фрезерный станок (приспособление) для изготовления лопаток радиальных турбомашин

3.3.3. Универсальный копировально-фрезерный станок пантографного

3.3.4. Специальный балансировочный станок 80 3.4. Экспериментальные стенды для исследования МТМ

3.4.1. Стенд с нагрузочной турбиной "обратного" вращения

3.4.2. Автоматизированный нагрузочный стенд

3.4.3. Стенд для исследования турбокомпрессоров 88 Выводы по третьей главе

4. Результаты экспериментальных исследований

4. 1. Обработка результатов экспериментов

4.2. Погрешности прямых и косвенных измерений

4.3. Планирование экспериментальных исследований

4.4. Влияние числа Рейнольдса на мощность вентиляции

4.5. Зависимость мощности вентиляции от длины и ширины лопаток РК

4.6. Влияние углов профиля РК

4.7. Влияние числа лопаток РК

4.8. Влияние экранирования РК

4.9. Влияние перепада давления на РК

4.10. Влияние бандажа РК

4.11. Влияние диаметра РК

4.12. Влияние промежуточного направляющего аппарата и соплового аппарата последующей ступени

4.13. Вентиляция в компрессорном режиме

4.14. Экспериментальные исследования краевых потерь

4.15. Зависимость к.п.д. турбины от степени парциальности

4.16. Влияние расстояния между соплами

4.17. Зависимость краевых потерь от характеристического числа u/c

4.18. Зависимость величины краевых потерь от степени парциальности

4.19. Влияние радиального зазора на краевые потери

4.20. Экспериментальные исследования парциального центробежного компрессора

Выводы по четвертой главе

5. Разработка методов расчета потерь от парциальности

5.1. Разработка метода расчета потерь от вентиляции

5.2. Разработка инженерной методики расчета краевых потерь

5.3. Разработка инженерной методики расчета однодисковых турбокомпрессоров

Выводы по пятой главе

6. Использование результатов исследований

6.1. Использование результатов исследований для судовых энергетических установок

6.2.Турбохолодильник с однодисковым турбокомпрессором осевого типа

6.3. Индивидуальный кондиционер с однодисковым фрикционным турбокомпрессором

6.4. Газотурбинная установка с ОТК

6.5. Разработка турбовентилятора с ОТК

6.6. Разработка ручных турбошлифовальных машин

6.7. Создание одноступенчатого турбопривода

6.8. Создание двухступенчатого турбопривода

6.9. Использование явления вентиляции в высокоскоростных регуляторах частоты вращения. Другие высокооборотные механизмы

Выводы по шестой главе

В судовых энергетических установках парциальные турбомашины (турбины и турбокомпрессоры) находят применение не только в качестве регулировочных ступеней главных двигателей, но также широко используются в разнообразных вспомогательных механизмах, это турбокомпрессоры в агрегатах наддува двигателей внутреннего сгорания, турбоприводы высокооборотных насосов и т.д. Самые малые турбины и микрокомпрессоры -микротурбомашины (МТМ) применяются в системах автоматики и кондиционирования воздуха.

В некоторых ступенях турбин рабочие колеса вращаются вхолостую -вентилируют, например, в ступенях малых ходов главных двигателей и ступенях заднего хода при движении вперед. В агрегатах турбонаддува с импульсным наддувом имеет место так называемая кинематическая парциальность. Потери мощности на вентиляцию вращающихся вхолостую турбинных колес могут составить значительную величину.

Несмотря на то, что исследованию потерь от парциальности посвящено немало работ, рекомендации разных авторов по их расчету значительно расходятся между собой. В опубликованных работах по этому вопросу в основном рассмотрены крупноразмерные ступени и практически нет работ по исследованию МТМ. Расхождения в рекомендациях авторов объясняются видимо тем, что теоретические исследования этого вопроса затруднительны, а эксперименты на больших турбинах весьма сложны и дороги. В данной работе сделана попытка исследовать вентиляционные и краевые потери в МТМ, а также обобщить данные по полноразмерным турбомашинам.

Кроме обычных парциальных турбин рассмотрены схемы парциальных турбомашин, не имеющих потерь от вентиляции - это турбины с повторным подводом, с парциальными рабочими колесами и однодисковые турбокомпрессоры. Определенное внимание уделено парциальным центробежным компрессорам.

Сравнивая экспериментальные данные для микро и макротурбин, т.е. при изменении в широких пределах диаметра и других характеристик, можно более полно вскрыть физическую суть процессов в ступени парциальной турбомашины, сделать широкие обобщения и получить достаточно универсальные зависимости, справедливые для турбомашин любой размерности: если полученные зависимости соблюдаются для микро и макротурбомашин - это лучшее доказательство их точности и универсальности.

Для исследования созданы специальные станки для фрезерования лопаток, стенды с подшипниками на газовой смазке, позволяющие проводить исследования МТМ с большой частотой вращения и высокой точностью.

Исследовано влияние основных геометрических и режимных параметров на потери от парциальности. Даны рекомендации по расчету краевых и вентиляционных потерь в турбомашинах. Разработан новый класс парциальных "безвентиляционных" турбомашин - однодисковые турбокомпрессоры.

1. Результаты исследования потерь от парциальности использованы при создании турбинных двигателей ряда механизмов.

2. Парциальные МТ, оптимизированные с учетом разработанных методик расчета потерь, использованы в качестве привода в компактном судовом турбохолодильнике и стенде для испытания быстровращающихся дисков на разрыв.

3. Разработаны несколько типоразмеров ручных турбошлифовальных машин с одно- и двухвенечными парциальными микротурбинами.

4. Разработанные однодисковые турбокомпрессоры использованы в различных турбомашинах и хорошо себя зарекомендовали в эксплуатации.

5. Автором получены два авторских свидетельства на изобретения регуляторов частоты вращения, в которых использовано явление вентиляции.

Рис. 6.L Судовой. турбохолодильник системы местного кондиционирования воздуха: 1 - вал; 2 - рабочее колесо турбодетандера; 3 -рабочее колесо вентилятора; 4 - втулка подшипника; 5 - подвод сжатого воздуха; 6 - обойма подшипника

Рис. 6.2. Общий вид турбохолодильника с парциальным турбодетандером со стороны турбодетандера

Рис. 6.3. Общий вид воздушной холодильной машины с турбохолодильником

Рис. 6.4.0днодисковый осевой турбокомпрессор -; турбохолодильник.-Основные части: 1- корпус, 2 - спрямляющий аппарат, 3 - вал, 4 -РК компрессора, 5 -РК турбины, 6 - сопловой аппарат турбины, 7 - графитовый вкладыш подшипника, 8 - обойма вкладыша, 9 - упорный подпятнник

Рис. 6.5. Общий вид турбохолодильника с однодисковым турбокомпрессором

Рис. 6.6. Общий вид воздушной холодильной машины с однодисковым турбохолодильником

Рис. 6.7. Принципиальная схема индивидуального кондиционера с однодисковым турбокомпрессором фрикционного типа

Рис.6.8. Общий вид индивидуального кондиционера . • б>

Рис. 6.9. Принципиальная схема газотурбинной установки с • однодисковым турбокомпрессором: а) поперечный разрез; б) продольный разрез

Рис. 6 10. Общий вид агрегата наддува ДВС с однодисковым турбокомпрессором

Рис. 6.11. Общий вид переносной электростанции с газотурбинным двигателем на основе однодискового турбокомпрессора

Рис. 6. 12. Турбовентилятор (общий вид)

Рис .6.13. Высокоскоростная турбошлифовалъная ручная машина ШРМ74-011 -шлифовальный круг, 2 - газостатические подшипники, 3 - глушитель шума выхлопа, 4 - шайба предохранительная, 5,6,7 - турбинный двигатель, 8 - регулятор частоты вращения

Рис . 6.14. Ручная шлифовальная машина ШРМ 74-01 с двухвенечной осевой парциальной турбиной и регулятором частоты вращения (общий вид)

Рис. 6.15. Принципиальная схема высокооборотного пневмопистолета с парциальной осевой микротурбиной и подшипниками на воздушной смазке: 1 -корпус; 2 - ротор; 3 - крышка; 4 - сопловой аппарат турбины; 5 - рабочее колесо турбины; 6 - втулка подшипника; 7 - рукоятка; 8,9,11,12 - пусковое устройство - •

Рис; 6.16. Внешний вид пневмопистолета

Рис. 6.17. Принципиальная схема ручной шлифовальной машины с парциальной осевой микротурбиной

Рис. 6.18. Общий вид ручной шлифовальной машины с осевой парциальной микротурбиной

Рис. 6.19. Принципиальная схема агрегатной головки парциальной мйкротурбиной

Рис. 6.20. Внешний вид микротурбиной агрегатной головки с парциальной

У л,с'<

Рис. 6.21. Зависимость мощности турбинных машинок от частоты вращения. I - для импульсных машинок (без регулятора частоты вращения), 2 -для машинок с регулятором, У- угонные обороты (холостой ход)

Q 6

Рис. 6.22. Регулятор скорости вращения

Аффф-фффффф т -1

Ф Ф ф ц>'ф- ф

ЕЭ

И>> >Л г 1 1 /J//JT7

Рис. 6.23. Предельный регулятор частоты вращения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 .Установлено, что имеются большие расхождения в рекомендациях авторов по расчету потерь от парциальности в полноразмерных турбомашинах и практически отсутствуют работы по турбомашинам с диаметром РК менее 100 мм.

2. Расширен диапазон исследований потерь от парциальности в сторону значительного уменьшения геометрических размеров, что дало возможность провести большой объем экспериментов вследствие малой стоимости МТМ и путем обобщения результатов исследований МТМ и ПТМ получить универсальные зависимости, пригодные для расчетов турбин любой размерности.

3. Предложена усовершенствованная математическая модель вентиляционных потерь, основанная на учете воздействия на рабочее тело центробежных и Кориолисовых сил.

4. Предложена математическая модель краевых потерь, построенная на использовании модели турбулентной затопленной струи.

5. Разработан новый тип безвентиляционных парциальных турбомашин, подтвержденный патентами, в которых движущиеся на неактивной части лопатки РК сжимают газ - это однодисковые турбокомпрессоры. Применение ОТК позволило создать ряд турбомашин с характеристиками улучшенными на 30 - 50%, в сравнении с турбомашинами, имеющими традиционную компоновку, при существенном упрощении конструкции и уменьшении массогабаритов.

6. Создан комплекс специального оборудования, обеспечивающий быстрое изготовление и исследование большого числа вариантов МТМ, включающий 3 копировально-фрезерных станка и один балансировочный, 5 экспериментальных стендов с опорами на газовой смазке, обладающих высокой чувствительностью и позволяющих производить исследования турбомашин с высокой частотой вращения ( 3500 с-1 и выше). Относительная вероятная погрешность при измерениях потерь от парциальности нигде не превышала 1,5%, а в большинстве случаев была менее 0,5 %.

7. Проведены экспериментальные исследования, спланированные на основе математических моделей и в достаточно широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров турбомашин. В частности, диаметр РК изменялся в три раза, окружная скорость доходила до 300 м/с и т.д. Эксперименты качественно подтвердили математические модели и дали необходимые количественные коэффициенты.

8. Разработанные на основе математических моделей, экспериментальных исследований автора и других исследователей инженерные методики расчета потерь от парциальности, позволяют достаточно точно рассчитывать эти потери для турбомашин различной конструкции и любых размеров. Погрешность расчетов не превыпгает 25% для большого числа вариантов, по которым в литературе опубликованы экспериментальные данные.

9. Внедрен в производство ряд механизмов, имеющих турбинные приводы, в которых использованы результаты исследования потерь от парциальности: компактный судовой турбохолодильник, несколько типоразмеров ручных турбошлифовальиых машин, стенд для испытания на разрыв быстровращающихся дисков, однодисковые турбокомпрессоры различного назначения и т.д., общее количество изготовленных машин превысило 3000 шт.

10. Получено 10 авторских свидетельства и патентов на изобретения на высокоскоростные регуляторы частоты вращения, в которых использовано влияние вентиляционных потерь на параметры регулятора, на однодисковые турбокомпрессоры, а также на другие турбомашины.

1. Абианц В.Х. Теория авиационных газовых турбин. - М.: Машиностроение, 1979.-246 с.

2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976. - 888 с.

3. Абрамов В.И., Филиппов Г.А., Фролов В.В. Тепловой расчет турбин. М.: Машиностроение, 1974. - 246 с.

4. Абрамович Г.Н. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. М.: Госэнергоиздат, 1948. - 124 с.

5. Аверкиев С.М. Влияние некоторых геометрических параметров осевых микротурбин на КПД. Научн. тр. КуАИ, 1965, выл. 22, с.43-56.

6. Аверкиев С.М. Серия осевых воздушных микротурбин.- Научн, тр. КуАИ, 1965, вып. 22, с.22-27.

7. Аверкиев С.М., Дорофеев В.М., Захаров Ю.А. Тормоз для испытания осевых микротурбин. Научн. тр. КуАИ, 1965, вып. 22, с. 15-22.

8. Адлер Ю.Н., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных решений. М.; Наука, 1971. - 283 с.

9. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М. :Наука, 1976. 279 с.

10. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. -М.: Мир, 1990: Т.1-384 е.; Т.2-392 с.

11. Белоцерковский О.М., Давыдов Ю.М, Метод крупных частиц в газовой динамике. М.: Наука, 1982. - 392 с.

12. Белоцерковский О.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М.: Наука, 1984, - 520 с.

13. Биржаков М.Б., Литинецкий В.В., Берман Б.И. Исследование предельных режимов центростремительных турбинных ступеней. ИВУЗ. Энергетика, 1981, №7, с.114-117.

14. Бармаш В.Н., Левин Д.М., Фреинберг В.З. Ручные машины для монтажных и отделочных работ. М.: Машгиз, I960. 262 с.

15. Батков Ю.П., Капошин И.О., Родин К.Г. Некоторые особенности рабочего процесса в микротурбинах. Энергомашиностроение, 1970, № 9, с. 45.

16. Беляев Б.К. Потери трения дисков, вращающихся в корпусе. -Судостроение, 1956, № 11, с.32-37.

17. Бердичевский Г.Б. Приспособление для обработки рабочих колес микротурбодетандеров. В кн. Повышение эффективности холодильных и компрессорных машин. - Омск. 1978.

18. Блатов А.Г. Мощность дискового трения в микротурбинах. Научн. тр. КуАИ, 1965, вып. 22, с.103-106.

19. Букус А.И., Виноградов B.C., Тремасов В.В. Ручные высокооборотные шлифовальные машины. Машиностроитель, 1971, № 9, с.31-32.

20. Бусурин В.Н., Родин К.Г., Раков Г. Л. Соотношение площадей сопловой и рабочей решеток в парциальной сверхзвуковой турбине // Тез. Докл. краевой науч-техн. конф. 1990,-Владивосток.

21. Бывшев Ю. В., Горбунов А.И., Иконникова Т.Д., Щербинин В.Н. Опыт создания малоразмерного центробежного компрессора газотурбинного энергоузла. Тезисы док. ВМВК. Газотурбинные и комбинированные установки. МВТУ им. Баумана. М. 1991.

22. Быков Н.Н., Емин О.Н., Черкасов В.А. Выбор параметров парциальной газовой турбины и влияние степени парциальности на ее характеристики // ИВУЗ Машиностроение. 1980.- №2. - с. 90- 100.

23. Быков Н.Н. Емин О.Н. Выбор параметров и расчет маломощных турбин для привода агрегатов,- М/, Машиностроение, 1972,228 с.

24. Варламов Н.С. Влияние осевых зазоров на КПД турбинной ступени //Энергомашиностроение. 1956. - №2. - С. 10-15.

25. Васенин И.М., Рычков А.Д. Численное решение задачи о смешанном осесимметричном течении газа в некоторых криволинейных областях методом установления // Известия АН СССР. Механика жидкости и газа. -1971, № I. С. 155-159.

26. Власов Е.Н., Алексеев В.П. К вопросу о потерях на краях активной дуги в сверхзвуковой ступени // Тр. Ин-та- Университет Дружбы народов. 1968. -Вып.2-с. 119-136.

27. Высокоскоростной стенд/ Котляр И.В., Кончаков Е.И., Самсонов А.И., Дидов В.В.- Машиностроитель, 1977, № 9, с.42.

28. Высокоскоростные турбошлифовальные машинки/ Кончаков Е.И., Котляр И.В., Виноградов B.C. и др. Машиностроитель, 1978, № 2, с.44.

29. Галеркин Ю.Б. Исследование элементов малорасходных центробежных компрессорных ступеней. Энергомашиностроение, 1962, №1, с. 11-14.

30. Галицкий Н.Ф. Некоторые формулы для определения мощности трения и вентиляции в турбинных ступенях. Научн. тр. ЛКИ, Паровые и газовые судовые энергетические установки, 1971, вып. 73, с.31-37.

31. Галицкий Н.Ф. О снижении потерь в газовых турбинах заднего хода в сочетании с органами переключения газа. Судостроение, 1967, № 8, с.25-27.

32. Галицкий Н.Ф. Исследование потерь трения и вентиляции в одиночном рабочем венце осевой турбины. Научн. тр. ЖИ, 1962, вып. 35, с.61-68.

33. Галицкий Н.Ф. Экспериментальное исследование потерь трения и вентиляции в осевом турбинном венце при частичном двухстороннем прикрытии. Научн. тр. ЖИ, 1964, вып. 64, с.109-118.

34. Галицкий Н.Ф. Исследование потерь трения и вентиляции в осевом турбинном венце при полном двухстороннем прикрытии кольцевыми щитками.- Научн. тр. ЛКИ, 1962, вып. 38, с.159-165.

35. Галицкий Н.Ф. Экспериментальное исследование потерь трения и вентиляции в радиальном турбинном венце, вращающемся в кольцевом кожухе- Научн. тр. ЛКИ, 1961, вып. 34, с. 105-111.

36. Гоголев И.Г., Зиновьев Н.К. Определение краевых потерь энергии в одновенечных парциальных ступенях осевых турбин //ИВУЗ Энергетика. -1974.-№4.-С, 69-74.

37. Гриценко В.И. Потапов Ю.А, Кащеев Ю.А. Результаты исследований малорасходного центробежного турбокомпрессора с парциальными устройствами. В кн.: Криогенные машины. - Новосибирск, 1978, с. 102-109.

38. Давыдов Ю.М., Скотников В.П. Метод крупных частиц: вопросы аппроксимации, схемной вязкости и устойчивости. М.: ВЦ АН СССР, 1978. 72 с.

39. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Абрамов Г.И. Исследование одновенечных ступеней при парциальном подводе пара //Теплоэнергетика. 1963. - №7. - С. 16-20.

40. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Лазарев Л.Я. Атлас профилей решеток осевых турбин. М.: Машгиз, 1966.116 с.

41. Дейч М.Е., Трояновский Б.М. Исследование и расчеты ступеней осевых турбин. М.: Машиностроение, 1964. 628 с.

42. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. Мл Госэнергоиздат, 1962. - 671 с.

43. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974. - 592 с.

44. Дейч М.Е., Губарев А.В. Исследование рабочих решеток турбин на больших скоростях//Теплоэнергетика, 1968, №12, с.56-62.

45. Ден Г.Н. Механика потока в центробежных компрессорах.-Л:: Машиностроение, 1973,272 с.

46. Ден Г.Н. Проектирование проточной части центробежных компрессоров. -JL: Машиностроение, 1980. 232 с.

47. Ден Г.Н., Кустиков Г.Г., Потапов Ю.А. Влияние парциальности на потери в микрорасходном центробежном компрессоре. Энергомашиностроение. 1984 г. № 10.

48. Диментова А.А., Рекстин Ф.С., Рябов В.А. Таблицы газодинамических функций. Машиностроение, 1966. 223 с.

49. Дорофеев В.М., Наталевич А.С., Захаров Ю.А. Пневматические шлифовальные машины с турбинным двигателем. Научн. тр. КуАИ, 1965, вып. 22, с.30-37.

50. Дорфман А.А. Исследование натурных ступеней паровых турбин с полным и парциальным подводом. Энергомашиностроение, 1956, № 10, с. 18-20.

51. Дорфман А.А. Сопротивление шероховатого диска, вращающегося в кожухе.- ЖТФ, т.28,1959, № I, с.170-172.

52. Дорфман JI.A. Численные методы в газодинамике турбомашин. Д.: Энергия, 1974.-316 с.

53. Елизаров B.C. О потерях у концов дуги впуска в турбинной ступени. -Судостроение, 1961, № I, с.34-40.

54. Емин О.Н., Зарицкий C.D. Воздушные и газовые турбины с одиночными соплами. М.: Машиностроение, 1975,216 с.

55. Емин О.Н., Моравский А.В., Исследований кольцевых активных решеток при частичном подводе газа // Теплоэнергетика. -1967. №7. - с. 78-80.

56. Емин О.Н. Турбохолодильные машины в системах охлаждения газотурбинных двигателей. -М.: Машиностроение, 1978.175 с.

57. Емин О.Н., Шварцман П.И. Общий метод определения оптимальных параметров активной турбины с малым объемным расходом //Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 1969. - №1. - С. 70-76.

58. Епифанова В.И. Низкотемпературные радиальные турбодетандеры. М.: Машгиз, 1961.399 с.

59. Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные машины. М.: Машиностроение, 1984. - 376 с.

60. Зальф Г.А., Звягинцев В.В. Тепловой расчет паровых турбин. JI.: Машгиз, 1961.291 с.

61. Зальф Г.А. Выбор оптимальных степеней парциальности и отношение активных ступеней, дисс. Канд. техн. наук, JI., ЛПИ, 1967.

62. Занадворова В.Н., Подгорнов В.А. Исследование парциальной турбины. ИВУЗ, Авиационная техника, 1964, № 2, с.46-49.

63. Заполев С.А. Экспериментальный микрорасходный центробежный компрессор с двукратным сжатием рабочего тела в колесе. В кн. Повышение эффективности холодильных и компрессорных машин. ОМПИ, Омск, 1988.

64. Игнатьевский Е.А. О возможности оптимизации расчета одновенечных парциальных турбин с помощью безразмерных критериев // Теплоэнергетика. -1972.- №12. с.66-69.

65. Изобретение: а.с. № 574700 (СССР) Регулятор скорости вращения/ Кончаков Е.И., Котляр И.В., Виноградов B.C., и др. Опубл. в Б.И., 1977, № 36.

66. Изобретение: а.с. № 611189 (СССР) Предельный регулятор частоты вращения/ Кончаков Е.И., Котляр И.В., Виноградов B.C. и др. Опубл. в Б.И., 1978, №22.

67. Изобретение: а.с. № 675406 (СССР) Регулятор угловой скорости/ Кончаков Е.И., Котляр И.В., Виноградов B.C. и др. Опубл. в Б.И., 1979, № 27.

68. Изобретение: а.с. № 877167. Подшипник скольжения с внешним наддувом. Кончаков Е.И., Дидов В.В. 1981.

69. Изобретение: а.с. № 1248359. Турбинный привод. Котляр И.В., Кузнецов Ю.П. Кончаков Е.И., Семашко П.С. 1986.

70. Изобретение: а.с. Двухконтурный турбокомпрессор. Кончаков Е.И., Киржнер И.Д, Кузнецов Ю.П. № 1812325, 1991.

71. Изобретение: а.с. № 1815333. Двухступенчатая турбина. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г. 1993.

72. Изобретение: Патент России № 1790685. Двигатель с фрикционным приводом. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г. 1993.

73. Изобретение: Патент России. № 1700273. Газотурбинная установка. Кончаков Е.И. Самсонов А.И. 1995.

74. Изобретение: Патент России. № 2094633. Турбокомпрессор Кончакова. Кончаков Е.И. 1997.

75. Изобретение: Патент России. № 2147691. Турбокомпрессор. Кончаков Е.И. Столбовой Ю.В. 1998.

76. Изобретение: а.с. 672353 СССР. Парциальная турбина /ВПИ; Авт. изобрет. Н.И. Сапожников. Опубл. в Б.И., 1979, №25.

77. Изобретение: а.с. 1257243 СССР. Центростремительная турбина /Дальрыбвтуз; Авт. изобрет. С.В. Чехранов. Опубл. в Б.И., 1986, №34.

78. Изобретение: а.с. 1271987 СССР. Турбонагнетатель двигателя внутреннего сгорания /Дальрыбвтуз; Авт. изобрет. С.В. Чехранов. Опубл. в Б.И., 1986, №43.

79. Изобретение: а.с. 1420190 СССР. Парциальная турбина/Дальрыбвтуз; Авт. изобрет. С.В. Чехранов, И.И. Кириллов. Опубл. в Б.И., 1988, №32.

80. Изобретение: а.с. 1468684 СССР. Копировально-фрезерный станок /Дальрыбвтуз; Авт. изобрет. С.В. Чехранов, P.JI. Чехранова. Опубл. в Б.И., 1989, №12.

81. Изобретение: а.с. 1682124 СССР. Копировальное устройство /Дальрыбвтуз; Авт. изобрет. С.В. Чехранов, P.JI. Чехранова. Опубл. в Б.И., 1989, №12.

82. Изобретение: а.с. 1724898 СССР. Регулируемая парциальная турбомашина /Дальрыбвтуз; Авт. изобрет. С.В. Чехранов. Опубл. в Б.И., 1992, №13.

83. Ипатенко А.Я., Левенберг В.Д., Романовский Г.Ф. К определению вентиляционных потерь в радиально-осевой турбинной ступени. -Научн. тр. НКИ, вып. 26, Николаев, с.39-45.

84. Калинин Г.Е. Модельные испытания судовых турбин и машин. Л.: Судостроение, 1965,223 с.

85. Капица П.JI. Турбодетандер для получения низких температур и его применение для сжижения воздуха. Журнал техн. физ., т. IX, 1939, вып. 2.

86. Капошин И.О. Экспериментальное исследование микротурбин для привода генераторов. Научн. тр. КуАИ, 1965, вып. 22.

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

88. Кириллов И.М. Теориятурбомашин.-Л.: Машиностроение, 1972. 536 с.

89. Кириллов И.И., Кириллов А.И. Теория турбомашин. Примеры и задачи Л, Машиностроение, 1974 - 320 с.

90. Кириллов И.И., Пшеничный В.Д., Сермяжко Б.И. Исследование двухвенечной ступени с частичным впуском пара // Судостроение, 1963, №6.

91. Кисина Л.А., Чебышева К.В. О мощности, расходуемой на вращение диска в потоке. Научн. тр. ЦАГИ, 1935, вып. 211, с.73-78.

92. Кленин Ю.П. Воздушная тормозная установка на аэростатических подшипниках для исследования быстроходных микротурбин.- ИВУЗ, Авиационная техника, 1969, № 3, с.63-69.

93. Кончаков Е.И., Шурипа В.А., Чехранов С.В. Повышение эффективности микротурбин для пневмоинструмента. Владивосток, 1978.- 7 с. Рукопись представлена Дальневост. политехи, ин-том. Деп. в НИИМАШ, 1979, №71-78.

94. Кончаков Е.И. Экспериментальные исследования внешних характеристик микротурбин на стенде с подшипниками на газовой смазке. Межвузов, об. Судовые энергетические установки, вып. I, Владивосток, изд. ДВГУ, 1978, с.52-55.

95. Кончаков Е.И. Котляр И.В. Станок для нарезки лопаток осевых микротурбин.- Машиностроитель, 1978, № 2, с.24.

96. Котляр И.В., Виноградов B.C., Самсонов А.И., Кончаков Е.И.,Чехранов С.В, Манич С.Н. Применение газостатических опор в высокоскоростныхтурбошлифовальных машинках. Вестник машиностроения, 1979, N° 4, с. 6162.

97. Кончаков Е.И., Котляр И.В. Тезисы юб. конф. Исследование потерь трения и вентиляции в ОМТ.- РЖ. Водный транспорт, 1979, № 4.

98. Кончаков Е.И., Самсонов А.И., Приеменко С.В. Ручная турбошлифовальная машинка с подшипниками на воздушной смазке ТМ 79 032 (информлисток). Приморский ЦНТИ № 22-81,1981.

99. Кончаков Е.И., Самсонов А.И., Приеменко С.А. Ручная турбошлифовальная машина с подшипниками на воздушной смазке ТМ 78-01 (информлисток). Приморский ЦНТИ, № 23-81,1981.

100. Кончаков Е.И., Самсонов А.И., Крюков А.Ф., Назин A.M. Турбодетандер системы местного кондиционирования воздуха ТД-80 (информлисток). Приморский ЦНТИ, № 25-81,1981.

101. Кончаков Е.И. Исследования потерь от вентиляции в ступенях судовых турбин на малых моделях. Дисс.Канд. техн. наук. Владивосток, ДВПИ, 1982. »

102. Кончаков Е.И. Исследование потерь от вентиляции в ступенях судовых турбин на малых моделях (автореферат диссертации). Владивосток. 1982.

103. Кончаков Е.И., Самсонов А.И., Кирсанов B.C. Исследование и проектирование подшипников с наддувом газа для турбомашин. Всесоюзное координационное совещание. Исследование и применение опор скольжения с газовой смазкой. Винница, 1983.

104. Кончаков Е.И., Иванов А.И. Исследование возможностей работы ВХМ на воздухе низкого давления. V Краевая научно-технич. конференция. Прим. край, НТО, 1984.

105. Кончаков Е.И., Веревочников Н.Г. Воздушная холодильная машина с подшипниками на воздушной смазке ВХМЗ-05. (информлисток). Приморский ЦНТИ№ 85-15, 1985.

106. Кончаков Е.И., Драгилев И.Г. Ручная турбошлифовальная машинка с подшипниками на воздушной смазке МТ84-015. (информлисток). Приморский ЦНТИ.№ 157-85. 1985.

107. Кончаков Е.И., Крюков А.Ф., Самсонов А.И., Бегунков А.Н. Воздушная холодильная машина с подшипниками на воздушной смазке ВХМЗ-04. (информлисток). Приморский ЦНТИ. Научно-технич. достижение № 85-1. 1985.

108. Кончаков Е.И., Крюков А.Ф., Самсонов А.И., Бегунков А.Н. Воздушная холодильная машина. Вопросы повышения надежности и эффективности судовых энергетических установок. Отраслевая НТРК. Владивосток, ДВРТИ; 1985.

109. Кончаков Е.И., Сивченко В .В., Яскевич Ю.А. Бесконтактные методы1 измерения малых крутящих моментов. VI Краевая науч. технич. конференция. Роль науки в повышении эффективности производства. Владивосток, 1985.

110. Кончаков Е.И., Ри Бак Сон. Высокоточный балансировочный станок. VI Краевая науч. технич. конференция. Роль науки в повышении эффективности производства. Владивосток, 1985.

111. Кончаков Е.И., Крюков А.Ф. Судовая воздушная холодильная установка. Межвузовский сб. Совершенствование газодинамических элементов судовых агрегатов и устройств. ГПИ, Горький, 1986.

112. Кончаков Е.И., Оратовский B.C., Нечитайло А.И. К вопросу об изготовлении лопаток микротурбин. VTI Краевая научно-технич. конференция: Роль науки в повышении эффективности производства. Владивосток, 1986.

113. Кончаков Е.И., Серенко В.Н. Вентиляционно-осушительная установка. Vn Краевая научно-технич. Конференция: Роль науки в повышении эффективности производства. Владивосток, 1986.

114. Кончаков Е.И., Якименко Б.И., Алешко В.К., Мухамедшин Р. Пневмопистолет с подшипниками на воздушной смазке (информлисток). Приморский ЦНТИ№ 277-87,1987.

115. Кончаков Е.И., Ласкин А.С., Алешко В.К. Экспериментальные исследования вентиляционно-осушительной установки. VHI Краевая научно-технич. конференция Роль науки в повышении эффективности производства, Владивосток, 1987.

116. Кончаков Е.И., Воедило С.А. К вопросу об охлаждении рабочего инструмента. VHI Краевая научно-технич. конференция Роль науки в повышении эффективности производства, Владивосток, 1987.

117. Кончаков Е.И. Исследование однодисковых турбокомпрессоров. XI Краевая научно-технич. конференция Роль науки в повышении эффективности производства, Владивосток, 1988.

118. Кончаков Е.И., Малышев А.П. Ильяшенко Ю.П. Микрокондиционер МК-85. (информлисток). Приморский ЦНТИ. №119-88,1988.

119. Кончаков Е.И., Пелепягин А.С. Турбинная головка, (информлисток). Приморский ЦНТИ, № 47-88, 1988.

120. Кончаков Е.И. Турбохолодильник с газовыми подшипниками. Всесоюзное научно-координационное совещание. Исследование и применение опор скольжения с газовой смазкой в машинах и приборах. Ростов-на-Дону, 1989.

121. Кончаков Е.И. Однодисковые турбокомпрессоры. Всесоюзная научно-технич. конференция. Актуальные проблемы технического прогресса судовых турбинных установок. Ленинград, 1989.

122. Кончаков Е.И., Сивченко В.В. Стендовая установка для исследования быстроходных мало-моментных двигателей. Депонировано в Информэлектро, 1989, №165-ЭТ89 от 27.06.89.

123. Кончаков Е.И. Ручная турбошлифовальная машина с подшипниками на воздушной смазке МТ89-015 (информлисток). Приморский ЦНТИ. № 89-21, 1989.

124. Кончаков Е.И. Воздушная холодильная машина с подшипниками на воздушной смазке ВХМЗ-07. (информлисток). Приморский ЦНТИ. № 89-22, 1989.

125. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г. Ручная турбошлифовальная машинка с подшипниками на воздушной смазке МТ90-015. (информлисток). Приморский ЦНТИ. № 90-3,1989.

126. Кончаков Е.И., Киржнер И.Д. Разработка камеры сгорания газотурбинного двигателя малой мощности. Оборудование и оптимизация технологических процессов на предприятиях сферы услуг. Сб. научных трудов. Владивосток, ДВТИ, 1991.

127. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г. Малоразмерная двухступенчатая турбина со ступенью трения. Газотурбинные и комбинированные установки. Всесоюзная межвузовская конференция МГТУ им. Баумана М.: 1991.

128. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г. Пневмоголовка с 2-х ступенчатым пневмоприводом. Оборудование и оптимизация технологических процессов на предприятиях сферы услуг. Сб. научных трудов. Владивосток, ДВТИ, 1991.

129. Кончаков Е.И. Электростанция мощностью до 3 кВт с газотурбинным приводом. Оборудование и оптимизация технологических процессов на предприятиях сферы услуг. Сб. научных трудов. Владивосток, ДВТИ, 1991.

130. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г., Оратовский B.C. Четвериков И.В. Тормозная установка. Машиностроитель № 10.1992.

131. Кончаков Е.И., Ермолинский А.Г. К вопросу создания воздушной двухступенчатой микротурбины специальной схемы. Деп. в НИИТЭПТЯЖМАШ № 801-ТМ-91. Библиогр. указатель "Депонир. науч. работы". №22(224) 1992.

132. Кончаков Е.И. Однодисковые турбокомпрессоры в судовых энергетических установках. Тр. Международной конференции по судостроению. С. Петербург, 1994.

133. Кончаков Е.И. Однодисковые турбокомпрессоры в энергетических установках. Современные технологии и предпринимательство: региональные проблемы АТР. Научно-технич. конференция. ДВТИ, 1994.

134. Кончаков Е.И., Бенько А.В., Фершалов Ю.Л. Краевые потери в осевых парциальных микротурбинах. Тр. ДВГТУ. Сер.З. Кораблестроение и океанотехника. Вып.113. Владивосток, Издательство ДВГТУ, 1994.

135. Кончаков Е.И. Классификация однодисковых турбокомпрессоров. Тр. ДВГТУ. Сер.З. Кораблестроение и океанотехника. Вып.113. Владивосток, Издательство ДВГТУ, 1994.

136. Кончаков Е.И., Бенько А.В. Расчет однодискового турбокомпрессора с осевой турбиной и центробежным компрессором. 36 Научно-техническая конференция ДВГТУ. Из-во ДВГТУ, 1996.

137. Кончаков Е.И. Надежность турбокомпрессоров энергоисточников глубоководных аппаратов. Тр. международной конференции "Проблемы прочности и эксплуатационной надежности судов" Владивосток, 1996.

138. Кончаков Е.И., Столбовой Ю.В. Однодисковые турбокомпрессоры в энергетических установках. Тр. Международной конференции по компрессорной технике. Казань, 1997.

139. Кончаков Е.И., Столбовой Ю.В. Однодисковые турбокомпрессоры. Тр. 19 Международной конференции по судовым энергетическим установкам. Гданьск (Польша), 1997.

140. Кончаков Е.И. "Бесплатный холод". Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Вып. № 38. ДВГТУ. Владивосток. 1997. С. 35-36.

141. Кончаков Е.И. Воздушная холодильная машина на выхлопных газах ДВС. Кораблестроение и океанотехника. Проблемы и перспективы. Материалы международной конференции. Владивосток, ч. II. Изд-во ДВГТУ, 1998, 312 с. -JSBN 5- 7596 011S-0.

142. Кончаков Е.И., Столбовой Ю.В. Воздушная холодильная машина, работающая на выхлопных газах ДВС. НТК. "Вологдинские чтения". Кораблестроение и океанотехника. Вып. 120. ДВГТУ. Владивосток, 1998, с. 9.

143. Кончаков Е.И., Бенько А.В., Столбовой Ю.В. Однодисковый осевой турбокомпрессор. НТК "Вологдинские чтения". Кораблестроение и океанотехника. Вып. 120. ДВГТУ. Владивосток, 1998, с. 9.

144. Кончаков Е. И. Станок для изготовления лопаток радиальных турбомашин. //Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Вып. 40. Приморское НТО им. Крылова А. Н. ДВГТУ,1999,с.44-46.

145. Кончаков Е. И., Бакун Д. А., Бондаренко А. А., Кончаков И. Е. Однодисковый малошумный турбокомпрессор // Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Вып. 40. Приморское НТОим.КрыловаА.Н.ДВГТУ,1999.46-50с.

146. Кончаков Е. И., Бондаренко А. В. Экспериментальные исследования малоразмерного центробежного компрессора// Исследования по вопросам повышения эффективности судостроения и судоремонта. Вып. 40. Приморское НТО им. Крылова А. Н. ДВГТУ, 1999. 51-53 с.

147. Кончаков Е. И., Бакун Д. А., Бондаренко А. А. Исследования однодискового малошумного турбокомпрессора. Научная конференция Вологдинские чтения. Естественные науки. Кораблестроение и океанотехника. Материалы конференции. Владивосток, 2000.11 с.

148. Кончаков Е.И., Самсонов А.И. Турбодетандер-вентилятор специальной аэродинамической схемы (опыт разработки и эксплуатации). Холодильная техника. 2001. № 4.

149. Кончаков Е.И., Кончаков И.Е. Однодисковые турбокомпрессоры. Проблемы энергетики. 2001. № 3-4. С. 22-29.

150. Кончаков Е.И. Малорасходные турбокомпрессоры. Учебное пособие. Владивосток.: Изд-во ДВГТУ, 2001.115 с.

151. Котляр И.В., Нахамкин М.З. Сравнительный анализ потерь мощности на трение и вентиляцию в различных схемах судовых ГТУ с турбинами заднего хода. Энергетическое машиностроение, 1968, вып. 7, с.69-75.

152. Котляр И.В., Кончаков Е.И., Манич С.Н. Расчет вентиляционных потерь в турбинной ступени. Владивосток, 1979.- 13 с. - Рукопись представлена Дальневост. политехи, ин-том. Деп. в ГОСИНТИ, 1979, № 58-79.

153. Котляр И.В., Кончаков Е.И. Исследования вентиляционных потерь в осевых микротурбинах.- Владивосток, 1979.- 25 с. Рукопись представлена Дальневост. политехи, ин-том. Деп. в ГОСИНТИ, 1979. № 31-79.

154. Котляр И.В., Кончаков Е.И. Экспериментальные исследования потерь от вентиляции в осевых микротурбинах. Энергетическое машиностроение. № 32, 1981. С.54-60.

155. Котляр И.В., Кончаков Е.И. Универсальный метод расчета вентиляционных потерь в парциальной турбинной ступени. Энергетическое машиностроение. Харьков, № 35} 1983.

156. Котляр И.В., Кончаков Е.И., Гусаров СЛ. Метод расчета потерь на вентиляцию в парциальной ступени турбины. Межвузовский сб. Совершенствование газодинамических элементов судовых агрегатов и устройств. ГПИ, Горький, 1986.

157. Крылов Б.А. Влияние угла aj и зазоров на КПД турбин с малой степенью парциальности// Вопросы проектирования и доводки малоразмерных ГТД и их элементов. Куйбышев, Куйбышевский авиац. ин-т, 1975. С. 194-197.

158. Кузнецов Ю.П. Сопловые аппараты осевых микротурбин их совершенствование с целью повышения эффективности высокооборотных турбоприводов. Дисс. канд. техн. наук. Горький, 1989. 165с.

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

160. Курзон А.Г., Власов Е.М. Влияние конструкции сопел на экономичность сверхзвуковой двухвенечной турбинной ступени при малых степенях впуска." Судостроение, 1965. №6.

161. Левенберг В.Д. Судовые малорасходные турбины. JL: Судостроение, 1976. 192 с.

162. Левенберг В.Д. Судовые турбоприводы. Справочник, Л.: Судостроение, 1983. 328 с, ил. Библиогр (124 назв.).

163. Левенберг В.Д. Выбор параметров высокоперепадных судовых турбин малой мощности. Николаев, 1972.120 с.

164. Леонков А.М. и др. Некоторые результаты испытаний турбинных ступеней с парциальным подводом рабочего вещества. Л.: Судостроение, 1961. 362 с.

165. Лесной Б.В., Суетин В.Н. Станок для совмещенного контроля дисбаланса и испытания на прочность шлифовальных кругов. Вестник машиностроения,1980. №2. 59-61 с.

166. Линхардт, Сильверн. Расчет ракетных осевых турбин с парциальным впуском, журнал американского ракетного общества "Ракетная техника", перев., 1961. №3. с.16-30.

167. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1973. 848 с.

168. Локай В.И. Сравнение турбин V-const и р = const. Изв. АН СССР, ОТН, 1957. №11.

169. Локай В.И. Исследование эффективности воздушного охлаждения лопаток газовых турбин. Теплоэнергетика. 1970. № 7. С. 48-52.

170. Локай В.И. и др. Газовые турбины двигателей летательных аппаратов. Теория, конструкция и расчет /В.И. Локай, М.К. Максутова, В.А. Стрункин. М: Машиностроение, 1991. 512 с.

171. Марков Н.М., Терентьев И.К. Расчет вентиляционных потерь в турбинной ступени// Научн. тр. ЦКТИ, 1966. № 70. С. 91-101.

172. Марков Н.М. Теория и расчет турбинных ступеней. М.-Л.: Машгиз, 1963.V155 с.

173. Марков Н.М., Терентьев И.К. Вентиляционные потери турбинного диска при наличии перепада давления в рабочем венце. ИВУЗ. Энергетика. 1961. № 12. С. 55-58.

174. Матвеев Г.А., Маносян Ю.Г. К вопросу определения потерь на трение и вентиляцию рабочего колеса турбины. Судостроение. 1957. № 6. С. 12-15.

175. Матвеев В.Н., Мусаткин Н.Ф. Выбор эффективного угла сопловой решетки парциальной центростремительной микротурбины. //Проектирование и доводка авиационных газотурбинных двигателей//Тр. КуАИ. Куйбышев, 1990. 13-20 с.

176. МарчукГ.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука, 1989. 608 с.

177. Мауэр К. Однодисковый газотурбинный двигатель. Патент ФРГ № 265051. 1978 г.

178. Мееров Л.З. О влиянии парциальности на работу турбинной ступени //ИВУЗ. Энергетика. 1965. №3. С. 67-75.

179. Межерицкий А.Д. Вентиляционные потери в газовых турбинах заднего хода// Тр. ЦНИИМФ, 1961. № 34. с. 39-61.

180. Межерицкий А.Д. Вентиляционные потери в турбинной ступени. Энергомашиностроение. 1962. № 6. С. 29-32.

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

182. Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры судовых дизелей. JL: Судостроение, 1971.190 с.

183. Межерицкий А.Д. Турбокомпрессоры систем наддува судовых дизелей. JI.: Судостроение, 1986.248 с.

184. Налимов В. В. Теория эксперимента. М.: Наука , 1971. 283 с .

185. Наталевич А.С. Особенности рабочего процесса и методика расчета парциальных микротурбин. ИВУЗ. Авиационная техника. 1964. № 4. С. 86-95.

186. Наталевич А.С. Воздушные микротурбины. М.: Машиностроение, 1969. 208 с.

187. Наталевич А.С. Воздушные микротурбины. М.: Машиностроение, 1979. 192 с.

188. Наталевич А.С., Стуканов В.Р. Сравнение различных схем кондиционирования воздуха в мощных автомашинах и тракторах// Тр. КуАИ, 1966. Вып. 22. С.153-166.

189. Наталевич А.С. Экспериментальное исследование воздушного микроэжектора// Тр. КуАИ. 1965. Вып. 22. С.140-152.

190. Наталевич А.С. Сравнение характеристик одноступенчатой и двухступенчатой осевых воздушных микротурбин. ИВУЗ. Авиационная техника. 1968. № I. С. 97-104.

191. Нейумин В.М., Подкорытова JI.H. и др. Затраты мощности на вентиляцию механически инертного пара в ступенях ЦНД паровых турбин// Опыт создания турбин и дизелей. Вып. 4. Свердловск. Средне Уральское изд-во, 1977. с. 2432.

192. Определение потерь на трение и вентиляцию при прямом и обратном вращении турбинного ротора. Технический отчет Казанского авиационного института, 1957.

193. Ошеров С.Я. Газовые турбины малой мощности. JI: Машиностроение, 1964. 270 с.

194. Отчет о НИР. Исследование и разработка турбопривода для пневмоинструмента на газовых опорах с улучшенными показателями. Котляр И.В., Кончаков Е.И., Фролов Э.Е., Виноградов B.C., Самсонов А.И., Тремасов В.В. Владивосток, 1973. ДВПИ. Инв. № 02900079160.

195. Отчет о НИР. Создание шлифовальной машинки с турбоприводом. Котляр И.В., Кончаков Е.И. Фролов Э.Е. Виноградов B.C., Самсонов А.И., Тремасов В.В. Владивосток. ДВПИ, 1975. Инв. № 02810012731.

196. Отчет о НИР. Исследование и разработка высокоэффективного пневмошлифовального инструмента для нужд отрасли. Котляр И.В., Кончаков Е.И., Виноградов B.C. Самсонов А.И., Тремасов В.В., Шурипа В.А. Владивосток. ДВПИ, 1975. Инв. № 02810034235.

197. Отчет о НИР. Исследование ручных турбошлифовальных машин, связанные с их внедрением на Дальзаводе. Самсонов А.И., Кончаков Е.И., Чехранов С.В., Манич С.Н., Дидов В.В. Владивосток. ДВПИ, 1979. Инв. № 02820013280.

198. Отчет о НИР. Разработка и внедрение пневмоинструмента с опорами на газовой смазке для нужд отрасли с учетом специфики производства. Самсонов А.И., Кончаков Е.И., Манич С.Н., Чехранов С.Н., Дидов В.В. Владивосток, ДВПИ, 1979. Инв. № 02820021137.

199. Отчет о НИР. Исследование и разработка высокоскоростного пневмоинструмента с подшипниками на газовой смазке. Самсонов А.И., Приеменко С.В., Дидов В.В., Шурипа В.А. Владивосток, ДВПИ, 1981. Инв. № 02830015621.

200. Отчет о НИР. Исследование и разработка судового турбодетандера системы местного кондиционирования воздуха. Самсонов А.И., Кончаков Е.И., Кирсанов B.C., Чехранов С.В. Владивосток, ДВПИ, 1981. Инв. № 02840022549.

201. Отчет о НИР. Исследование и разработка турбомеханизмов на подшипниках с газовой смазкой. Самсонов А.И., Кончаков Е.И., Дидов В.В., Манич С.Н. Владивосток. ДВПИ, 1979. Инв. № 02850042512.

202. Отчет о НИР. Исследование и разработка ручных пневмосверлильных машин и пневмоголовок. Кончаков Е.И., Погорелов М.В., Богачев А.Н., Якименко Б.И. Алешко В.К. Владивосток. ДВТИ, 1988. Инв. № 02880050700.

203. Пасецельский А.А., Лапшин К.П. К выбору оптимального варианта парциальной турбинной ступени. //Теплоэнергетика. 1998. № 1. С.73-79.

204. Пирумов У.Г., Росляков Г.С. Численные методы газовой динамики. М.: Высшая школа, 1987. 232 с.

205. Питомец Ю.А., Полещуков Л.И. К вопросу об исследовании пневмоприводов для корабельных вспомогательных механизмов. Судостроение за рубежом. 1978. № 8. С. 31-36.

206. Петров А.С., Погодин Ю.М. Характеристики потока в турбинной ступени Судостроение за рубежом. 1978. № 8. с. 31-36.

207. Повх И.Л. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение, 1976. 502 с.

208. Подшипники с газовой смазкой. Перевод с английского. М.: Мир, 1966. 349 с.

209. Потапов Ю.А., Кустиков Г.Г. Бонюхов Б.П. Движение газового потока в парциальном микрорасходном центробежном компрессоре// Повышение эффективности холодильных и компрессорных машин. Омск. 1982. С. 45-50.

210. Применение газостатических опор в высокоскоростных турбошлифовальных машинах/ Котляр И.В., Кончаков Е.И., Виноградов B.C. и др. Вестник машиностроения. 1979. № 4. С. 61-62.

211. Пшеничный В.Д., Харламов Е.Г. Экспериментальное исследование турбинной ступени при режимах потребления мощности. Энергомашиностроение// Тр. ЛПИ. 1967. № 286. С. 44-47.

212. Раков Г Л. Аэродинамическое совершенствование малорасходных турбин. Дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1982 .137 с.

213. Расторгуев Г.С. Способ работы воздушного турбокомпрессора с паротурбинным приводом А.С. СССР № 85063.1937.

214. Расчет проточных частей судовых турбин при заданной геометрии с дозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями течения /A.M. Топунов, Ю.М. Погодин, В.Д. Пшеничный, В.В. Розенталь. Л.: ЖИ, 1979.110 с.

215. Рекстин Ф.С., Бондаренко Ю.А. Влияние различных форм и геометрических соотношений проточной части на характеристики микрорасходных компрессорных машин центробежного и вихревого типа. -Компрессорное и холодильное машиностроение. 1967. № 2. С. 13-15.

216. Ривкин С.Л. термодинамические свойства газов. Справочник. М.: Энергоиздат, 1987. 288 с.

217. Родин Е.Г., Носов В.В. Газодинамические характеристики сопловых аппаратов парциальных сверхзвуковых турбин. ИВУЗ. Энергетика. 1981. № 1. С. 107-110.

218. Родин К.Г. и др. Газодинамические характеристики сопловых аппаратов с цилиндрическими соплами парциальных сверхзвуковых турбин /К.Г. Родин, В.В. Носов, Г.Л. Раков. ИВУЗ. Энергетика. 1981. № 4. С. 106-109.

219. Родин К.Г., Носов В.В. Газодинамические характеристики сопловых аппаратов парциальных сверхзвуковых турбин. ИВУЗ. Энергетика. 1981. № 1. С. 107-110.

220. Романов В.И., Кирзнер Ф.И. Реверсивные газовые турбины. С. Пб.: Судостроение, 1992. 152 с.

221. Рослик Я.Ф. Выбор схемы стенда для исследования потерь на трение и вентиляцию ступеней скорости турбины// Тр. ЦНИИМФ, 1970. Вып. 126. С.78-81.

222. Русницын Г.И. и др. Пневматические ручные машины. Справочник. Л.: Машиностроение, 1968. 376 с.

223. Ручная пневмошлифовальная машина ТМ76-01/ Кончаков Е.И., Чехранов С.В., Самсонов А.И. и др. Информационный листок № 361-78, РЖ. Местный производственный опыт в промышленности. 1979. № 11. С.15.

224. Ручная пневмошлифовальная машина ТМ78-040/ Кончаков Е.И., Чехранов С.В., Самсонов А.И. и др. Информационный листок № 173-79. РЖ. Местный производственный опыт в промышленности. 1979. № 12. С. 33.

225. Рычков А.Д. Математическое моделирование газодинамических процессов в каналах и соплах. В.: Наука, 1988. 222 с.

226. Семашко П. В. Аэродинамическое совершенствование малоразмерных турбин с целью повышения эффективности пневмоприводов. Дисс. канд. техн. наук. Нижний Новгород. 1994. 208 с.

227. Современные методы и средства балансировки машин и приборов/ М.В. Баркан, Т.Т. Гапоев, А.А. Геркус и др.; Под общ. Ред. В.А. Щепетильникова. -М.: Машиностроение, 1985. 232 с.

228. Соломахин Ю. В. Спецтема. Дисс. канд. техн. наук. JI. ЛПИ, 1987. 222 с.

229. Стенд для испытаний высокоскоростных ручных пневмомашин/ Кончаков Е.И., Чехранов С.В. и др. Информационный листок. № 13-79, РЖ. Местный производственный опыт в промышленности, 1979. № 4. С. 36.

230. Терентьев И.К. Потери на трение и вентиляцию рабочих колес турбин. ИВУЗ. Энергетика. 1959. № 7. с. 74-79.

231. Терентьев И.К. Исследование активных ступеней с парциальным подводом рабочей среды. Энергомашиностроение. 1960. № 4. С.15-17.

232. Топунов A.M. Работа судовых турбин с отбором и потреблением энергии. Д.: Судостроение, 1978. 213 с.

233. Топунов A.M. Теория судовых турбин. Л.: Судостроение, 1985. 472 с.

234. ТраупельВ. Тепловые турбомашины. Госэнергоиздат, 1961. 344 с.

235. Турбина с осевым потоком. Патент США №47576827 . 1988.

236. Турбошлифовальная машинка с подшипниками на газовой смазке/ Котляр И.В., Виноградов B.C., Кончаков Е.И., и др. Информационный листок № 370-75, РЖ. Местный производственный опыт в промышленности. 1975. № 8. С. 16.

237. Усачев И.П., Нейумин В.М. Общий метод расчета вентиляционных потерь мощности в ступенях турбомашин. Энергомашиностроение. 1978. № 3. С. 9-11.

238. Флюгель Г. Паровые турбины. ГОНТИ, 1939.

239. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. В 2-х томах. М.: Мир, 1991. Т.1 504 с, Т.2. 552 с.

240. Фролов В.В. О краевых потерях энергии в турбинных ступенях с парциальным впуском. Теплоэнергетика. 1961. № I. С. 22-24.

241. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. М.: Машиностроение, 1986.432 с.

242. Холщевников К.В., Емин О.Н. Выбор параметров и расчет газовой турбины. М.: Оборонгиз, 1958.104 с.

243. Хорлокк Дж. X. Осевые турбины. М. Машиностроение, 1972. 212 с.

244. Чехранов С.В. Проектирование парциальных турбин с частичным облопачиванием рабочего колеса// Тез. докл. Дальневосточной науч.- практ. конф. "Проблемы транспорта Дальнего Востока", 1995. Владивосток. С. 34.

245. Чехранов С.В. Станочное изготовление поверхностей сложной формы /Яруды Дальрыбвтуза. 1995. Вып. 6. С. 116-123.

246. Чехранов С. В. Спецтема. Дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛПИ, 1982. 164 с. Библиограф с. 158-164 (92 назв).

247. Чехранов С.В. Разработка и исследование реактивных парциальных турбин //Материалы второй междунар. конф. "Проблемы транспорта Дальнего Востока". 1997. Владивосток. С. 23-26.

248. Численное решение многомерных задач газовой динамики / Под ред. С.К. Годунова. М.: Наука, 1976. 400 с.

249. Шальман Ю.И. Исследование вентиляционных потерь в газовых турбинах// Сб. Силовые установки вертолетов. М.: Оборонгиз, 1959. С. 18-47.

250. Щегляев А. В. Паровые турбины. М.: Энергия, 1976. 368с.

251. Щегляев А.В. Паровые турбины. Теория теплового процесса и конструкция турбин. М.: Энергоатомиздат, 1993. 152-155 с.

252. Шейнберг С.А., Жедь В.П., Шишеев М.Д. Опоры скольжения с газовой смазкой. М.: Машиностроение, 1969. 334 с.

253. Щепетильников В.А. Уравновешивание механизмов: М.: Машиностроение, 1982. 256 с.

254. Шерстюк А.И. Приближенный метод расчета криволинейных каналов. Теплоэнергетика. 1955. № 8. С. 26-29.

255. Шерстяников В.А. Исследование активных парциальных турбин. Теплоэнергетика. 1963. № 10. С. 10-13.

256. Щиголев Б.М. Математическая обработка наблюдений. М.: Наука, 1969. 385 с.

257. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1969. 712 с.

258. Шляхин П.Н., Бершадский M.JI. Краткий справочник по паротурбинным установкам. М.: Энергия, 1970. С. 216.

259. Шнепп В. Б. Конструкция и расчет центробежных компрессорных машин. М.: Машиностроение, 1995. 240с.

260. Шубович С.Н. Экспериментальное исследование потерь трения и вентиляции в турбинной ступени// Известия Томского политехи, ин-та. 1954. Т.75.С. 16-41.

261. Юсупов Э.И. Исследование некоторых методов повышения КПД одновенечных сверхзвуковых парциальных турбин. Дисс. канд. техн. наук, ЖИЛ., 1970. 168 с.

262. Яновский М.О. Теория и тепловые расчеты морских паровых турбин. Л.: Военмориздат, 1941.311 с.

263. Януа, Даул. Аэродинамические потери в парциальной активной турбине. International I. Mech. Icien, 1969. II. № 5.

264. Barber R.E., Schultheiss M.T. "Effeet of nossle Geometry on of Desiqn Performance of Partial Admission impulse Turbins " Sundstrand AER 486,1967.

265. Bindon J.P., Carmichael A.D. Stroamline curvature analyale of compreselble and high Mach number cascade flows. J. Mech. Bnd. Sci., 1971. Vol. 13, №5, p. 344-357.

266. Chekhranov S., Prijomenko S. Fluid Mechanica. Soviet Research. Scripta Technica, USA, 1987.

267. Collin A., Millar T. Rotaris Blanded Compressors. Patent 1420600 (G.B.) Publ.01. 1976.

268. Craig H.R.M., Cox H.G.A. Perfomance Estimation of Axial Flow Turbines //The Inst, of Mech. Eng. Proc. 970/71. Vol. 185,32/71. p. 407-424.

269. Dibelius A. Turbocharger turbines under conditions of partial admission, -Broun Bovery Review. Vol.-3-1965.

270. Hensihke W. Schiffbautechnisches Handbach. VEB. Berlin. 1957.

271. Konchakov E. I., Bondarenko A. V. Partial centrifugal microcompressors The Fourteenth Asian Technical Exchange and Advisory Meeting on Marine Structures. 18-21 September 2000. Far Eastern State Technical University. Vladivostok.p.371-374.

272. Ledent P. Underground coal gasification. Third II AS A. Conferena on Energ Resouras. M., 25 p.

273. Mayer E. Axiale Gleitvindichtunder, Verlag des Vereins Dentscher Indenier, Dusseldorf, 288 s., 1974.

274. Murata, S., Miyke, Y., Imoto, Y., u.a. A study on a disk frietion pump part land 2. Bulletin of the JSME 19,168-178,1160-1171 (1976).

275. Nippetrt H. Uber den Stromungsverlust in gekrummten Kanalen. Forsch. Auf d. Geb. D. Ing. Wes., 1929,320 H.

276. Parkagr unit design. Back-Pressure Turbo-Generator Sets 1,2-5 Mw. VEB Bergmann-Borsig / Gorlitzer Maschinenbau, 141 111/14/8 437/83 3,0.

277. Parodi Roy. The Shear Totque Turbine. Turbomachinery International, 1981, January-February, p. 30-32.

278. Piesche M, Felsch R.O. Kompressible Unterchalt- stromungen in Reibungs -verdichtern, Acta Mechanica, 1981, Vol. 41, Vr. 1-2, s, 99-107.

279. Pearson Y.D. Dynamic decomposition techniques //Optimization methods for large-scale systems with application New-York, 1971. - p. 121-130.

280. Sanders Y. Multilevel control //IEEE Trans. Appl. and Ind. 1964. - v. 83, №10. -p. 473-479.

281. Sweifel 0. Die Frage der opnimalon Schan folteilung bei Beschaufelung von Turbomaschinen. BBC - Mittelungen, 1945, №12, s. 436-444.

282. Stodola A. Steam and Gas Turbines. New-York. Peter Smith, 1945 -763 p.

283. Stratford B. S., Sansome G. E. The performance of supersonik turbine nozzles Aeronaut Res Council Repts and Met, 1962, № 3273.