автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Совершенствование сверхзвуковых осевых малорасходных турбин

РГ6

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СВЕРХЗВУКОВЫХ ОСЕВЫХ МАЛОРАСХОДНЫХ ТУРБИН

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

ОД

Фершалов Юрий Яковлевич

На правах рукописи

Фершалов Юрий Яковлевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СВЕРХЗВУКОВЫХ ОСЕВЫХ МАЛОРАСХОДНЫХ ТУРБИН

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

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном техничеекч университете и в Дальневосточном государственном техническом университе:

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Рассохин В./ Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, професа Якубовский Ю.В.

кандидат технических наук, доцент Симашов P.P.

Ведущая организация: научно-исследовательский инстиг

"МОРТЕПЛОТЕХНИКА", Санкт-Петербург

Защита состоится 10 февраля 2000 года в 101Ю часов на заседаш диссертационного Совета Д 064.01.01 в Дальневосточном государственно техническом университете по адресу: 690600 г. Владивосток, Пушкинская I

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточно! государственного технического университета

Автореферат разослан "1999 года

Ученый секретарь диссертационного Совета канд.техн.наук, доцент ( Борисов Е.К

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Проблема создания высокоэффективных двигателей представляет собой задачу повышенной актуальности, особенно в условиях роста цен на энеproресурсы. В значительной мере это относится к малорасходным турбинам (МРТ). Такие турбины широко применяются в 1/ судостроении как вспомогательные двигатели, а также - в качестве главных двигателей автономных морских подводных аппаратов. Кроме того, МРТ используют в составе системы жизнеобеспечения для аппаратов, применяемых в авиации и космонавтике, в мобильных электростанциях и т.п. То есть, в тех областях техники, где жесткое требование мобильности и массогабаритные показатели ограничивают расход рабочего тела (РТ). При использовании традиционных турбин, ограниченный расход РТ приводит к необходимости применять частичный впуск. К.п.д. турбинного привода при этом существенно снижается. Для такой области транспортной энергетики, как морские надводные и подводные аппараты, эффективность теплового цикла энергоустановки определяет важнейший показатель - автономность аппарата.

Вышеуказанная область применения турбоприводов предопределяет необходимость получения высоких удельных мощностей при ограниченных массогабаритных показателях турбоагрегата, что требует больших перепадов энтальпий при сравнительно малых расходах РТ. При таких параметрах, как правило, используются сверхзвуковые МРТ. Условия эксплуатации предъявляют к ним ряд требований: минимальные массогабаритные показатели при высокой удельной мощности; пониженные частоты вращения ротора; возможность работы в широком диапазоне изменения мощности и частоты вращения; надежность и др. Поэтому МРТ характеризуются рядом особенностей: малая относительная высота лопаток соплового аппарата (СА) и рабочего колеса (РК), а также большие относительные величины шероховатости поверхностей и длин, подводящих и отводящих каналов.

кромок, зазоров. Все это вызывает образование относительно "толсто пограничного слоя и повышенную неравномерность потока, которые приво. к резкому снижению к.п.д. турбины. При использовании традиционных МР1 выше перечисленным потерям энергии, добавляются потери, обусловлен парциальностью. По данным МАИ и КуАИ, снижение степени парциальност 1 до 0,15 у осевых МРТ приводит к падению к.п.д. с 75% до уровня менее 50' Один из путей решения проблемы, связанной с парциальностью (£ использование высокоперепадных МРТ с большим углом поворота поток рабочих колесах конструкции ЛПИ (Ленинградский политехнический инстт авторское свидетельство № 857512, 1981г.) (рис.1) и сопловыми аппаратам малыми конструктивными углами выхода потока (СС1К-), благодаря ч< малорасходные турбины выполняются с полным впуском рабочего тела.

Использование таких МРТ предъявляет повышенные требования к (

так как его эффективность оказыв наибольшее влияние на к.п.д. ступени. 1 уменьшение коэффициента скорости (ф) на 1% приводит к падению к.1 ступени примерно на 2 %. Кроме то неверная оценка аэродинамических свойс а) традиционная б) МРТ ЛПИ соплового аппарата влечет за собо

Рис.1 Схемы МРТ ошибочное профилирование каналов f

что еще больше снижает к.п.д. турбины.

Данная работа посвящена повышению эффективности МРТ с больи. углом поворота потока для совершенствования их характеристик (высо! к.п.д. и пусковой момент, снижение оптимальной частоты вращения ротора)

основе создания высокоэффективных СА с (X< 9 . При этом достигает расширение областей применения МРТ за счет повышение их экономичное повышение автономности морских подводных и надводных annapai

ишгодаря уменьшению расхода топлива в связи с увеличением к.п.д. турбины; уменьшение негативного влияния шума МРТ при ликвидации его источника на 1еактивной дуге РК; увеличение надежности турбины за счет равномерно распределенной осевой нагрузки на РК и, как следствие, на подшипники.

Цель работы: повышение эффективности сверхзвуковых осевых иалорасходных турбин с большим углом поворота потока, на основе :овершенствования конструкции и экспериментальных исследований сопловых тпаратов с малым конструктивным углом выхода потока.

Для достижения цели поставлены и решены следующие задачи: разработаны и практически реализованы конструкции СА для МРТ с

а1А-=5°;7°;90 и f — /¡¡ых / f^p ~ 1;1,48;2,82, которые обладают более низким

,'ровне.ч потерь кинетической энергии в сравнении с ранее существующими;

разработаны методики экспериментального определения внутреннего <.п.д. МРТ и характеристик СА, работающих в составе турбинной ступени;

разработаны и практически реачизованы установки и стенды для троведения экспериментальных исследований сопловых аппаратов и МРТ;

экспериментально определены численные значения интегральных характеристик разработанных сопловых аппаратов и осевых сверхзвуковых иалорасходных ступеней конструкции ЛПИ (диапазон варьирования

еометрическими и режимными параметрами: £*1А-=5"...9", f- 1;1,48;2,82,

и/С0=О..Д4, Жг = Pi / Р2 = 2 ... 30, число Маха (Mrti) - 1,1 ...3,0);

проведён сравнительный анализ экспериментальных данных по СА и VIPT, полученных как в результате данной работы, так и другими авторами;

определены и оценены точения параметров нелинейных регрессионных шн)елей для вычисления интегральных характеристик СЛ. имеющих 0Г|д-=5"...9" и прямолинейный разгонный участок (при м/С0 = 0 ... 0,2);

определены и оценены значения параметров нелинейной регрессионной модели для вычисления к.п.О. мторасходных турбин конструкции ЛП11 с предложенным конструктивным выполнением СА в исследованном диапазоне; разработан метод профилирования сверхзвуковых сопел для МРТ; разработана методика определения значении режимных и геометрических факторов СА, предлагаемой конструкции, для получения максимально достижимого значения ср в исследованном диапазоне;

разработана методика определения значении режимных и геометрических факторов модельных МРТ с предложенным СА для получения максимально достижимого значения к.п.д. в исследованном диапазоне; рекомендованы пути дальнейшего совершенствования МРТ. Научную новизну диссертационной работы составляют: результаты экспериментальных исследований ступеней МРТ; экспериментально полученные интегральные характеристики предложенных сопловых аппаратов для МРТ конструкции ЛПИ в интервале варьирования исследуемых факторов: =5°... 9°, число Маха 1,1 ... 3;

результаты исследования влияния вращения РК на характеристики СА при сверхзвуковых скоростях рабочего тела (РТ) в диапазоне м/С0= 0..Д2;

регрессионные модели второго порядка предлагаемых СА, работающих в составе сверхзвуковых осевых МРТ с большим углом поворота потока;

регрессионная модель второго порядка сверхзвуковых осевых МРТ с большим углом поворота потока^ имеющими в своем составе предлагаемые С А;

экспериментальная методика определения значений интегральных аэродинамических характеристик СА МРТ в условиях работающей ступени; экспериментальная методика определения внутреннего к.п.д. ступени; результаты численного эксперимента; метод профилирования сопловых аппаратов для МРТ:

конструкция сверхзвуковых СА для МРТ конструкции ЛПИ с более низким уровнем потерь кинетической энергии относительно существующих. Объект исследований: МРТ с углом поворота потока больше 150".

Предмет исследований: СА с =5"... 9° и f - I ...2,82. Достоверность и обоснованность результатов экспериментальных исследований, положений и выводов обеспечивается: использованием основных законов сохранения энергии и массы; соблюдением условий подобия при проведении экспериментов; оценкой погрешностей; проведением сравнительных экспериментов; экспериментальной проверкой полученного к.п.д. методом, применяемым ранее другими авторами; сравнение результатов исследований с данными других авторов; проверкой регрессионных моделей на адекватность; накопленным научным и практическим опытом при создании МРТ; применением современных методов решения экстремальных задач. Практическая ценность работы:

разработаны методы профилирования новых конструкций сопловых аппаратов, позволяющих повысить к.п.д. малорасходных турбин;

разработана методика, алгоритм расчета и его программная реализация, позволяющие прогнозировать эффективность предложенных СА и определять параметры потока РТ за ними, а также проводить оптимизационные расчеты;

разработана методика, алгоритм расчета и его программная реализация, позволяющие проводить численный эксперимент для МРТ конструкции ЛПИ с предложенными СА, а также определять значення режимных и геометрических параметров этих турбин для достижения максимального значения к.п.д.; создана конструкция СА, позволяющая повысить к.п.д. МРТ. Лнчный вклад автора. При непосредственном участии автора проводились: постановка задач исследования; проектирование конструкции и изготовление с вводом в эксплуатацию экспериментальных стендов и установок; конструирование, изготовление СА и МРТ; разработка методики

проведения экспериментальных исследований, обработки и анализа полученных данных. Лично ишпором выполнены: подготовка и проведение экспериментальных исследований: анализ результатов, которые приведены п диссертации; разработка регрессионных моделей для СА и МРТ и проверка их адекватности; проведение численного эксперимента и анализа его результатов; оптимизационные расчеты: разработка рекомендаций для выбора конструкции СА; предложения по дальнейшему исследованию малорасходных турбин.

Апробация работы. Основные результаты работы обсуждены: на Всесоюзной научной конференции "Газотурбинные и комбинированные установки" (г.Москва, 1987г.); на межвузовской конференции (г.Владивосток, 1985г.); на XXX юбилейной научно-технической конференции, посвященной 70-летию Дальневосточного политехнического института (г.Владивосток, 1988г.); на семинаре факультета корабельной энергетики морского института ДВГТУ (г.Владивосток, 1999); на научно-технических семинарах кафедры "Энергетическое и атомное турбиностроение и авиационные двигатели" СПбГТУ (г.Санкт - Петербург в 1987 - 1991, 1998, 1999г.).

Реализация результатов работы: пять актов внедрения.

Публикация работ. Основные результаты диссертационной работы, помимо научно-технических докладов, опубликованы в пяти печатных работах и научно - техническом отчете.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований СА и МРТ.

2. Регрессионные модели предлагаемых сопловых аппаратов.

3. Регрессионные модели исследованных малорасходных турбин.

4. Результаты оптимизационных исследований интегральных характеристик сопловых аппаратов, предлагаемой конструкции, для малорасходных турбин, которые получены экспериментальным путём.

5. Результаты оптимизационных исследований МРТ с СА предлагаемой конструкции, полученные на основе экспериментальных данных.

6, Методика профилирования сверхзвуковых СА. у которых >азгошше участки прямолинейны и без изломов. Проекция средней линии разгонного участка на плоскость СА расположена по касательной к окружности, образованной средним диаметром турбинной ступени.

Объем п структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Объем работы: 153 страницы, из них 55 рисунков, 16 таблиц и список литературы из 128 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы. На основании анализа /с л о виц эксплуатации МРТ определены основные требования, предъявляемые ч турбинам такого класса и их особенности обуславливающие, как правило, шзкую эффективность МРТ. Показано, что для уменьшения потерь кинетической энергии, связанных с парциальностью, необходимо применять V1PT конструкции ЛПИ. Выполнен краткий анализ состояния рассматриваемой т роб л ем ы и показаны возможные пути совершенствования МРТ. Определен годход к исследованию МРТ. Изложена научная новизна работы.

В первой главе подробно рассмотрены вопросы, связанные с >собенностями условий работы МРТ, которые приводят к снижению их |ффективности: малые размеры проточных частей и парциальный подвод РТ; шзкие значения характеристического числа; сверхзвуковые скорости РТ в фоточной части РК; повышенные относительные погрешности при !зготовлении ступеней из-за малых размеров лопаточных аппаратов. Анализ о'здействия отдельных элементов МРТ на ее эффективность показал, что сновное влияние на к.п.д. оказывает СА. Благодаря тому, что применение МРТ онструкции ЛПИ сводит к минимуму потери кинетической энергии,связанных парциальностью ступени, то первоочередной задачей для повышения ффективности МРТ было совершенствование сопел для сопловых аппаратов.

Для выбора конструкции сопел для сверхзвуковых МРТ с большим углом поворота потока был проведен анализ работ, посвященных С А, применительно к МРТ. Он показал, что потери кинетической энергии в осесимметричных соплах существенно ниже, чем в соплах прямоугольного сечения. Однако на практике осесимметричные сопла не применяют с конструктивным углом выхода потока меньше 12° из-за вытянутого эллипса на выходе. Это приводит к необходимости снижать степень впуска рабочего тела. В связи с этим в МРТ широко применяются сопла с прямоугольным сечением (рис.2).

Для снижения потерь

DM^ V.M I*1 иумп с* I

СА

v\

Рис.2 Выходные участки СА

Вил со стороны РК

осесиммеп)'!Ч11ые прямоугольные кинетической ЭНерГИИ, СВЯЗаННЫХ С

парциальностью МРТ, была обоснована целесообразность

применения СА с соплами прямоугольного сечения и с СС^< 9°

в составе МРТ конструкции ЛПИ, что позволило выполнять СА со степенью парциальности близкой к единице.

Существующие СА для МРТ конструкции ЛПИ обладают низкой эффективностью (р<0,92. Это связано с концевыми потерями кинетической энергии и неравномерным распределением эпюры скорости потока при переходе к сверхзвуковой скорости и при выходе его в косой срез. Автором были разработаны мероприятия по устранению этого недостатка путем изменения конструкции разгонного участка сопел.

Существует ряд подходов к исследованию как МРТ, так и их элементов: теоретический, основанный на численном решении уравнений Навье-Стокса который, несмотря на свою универсальность и перспективность, из-за ряда допущений дает неприемлемо большую погрешность; "полуэмпирические" методики, которые вообще неприемлемы для исследований МРТ из-за

невозможности разделения , потерь на составляющие в отличие от полноразмерных турбин; методики. основанные на обобщении экспериментальных данных разных авторов методами математической статистики, использование которых затруднено тем. что эксперименты проводились при разных условиях и с разной точностью, зачастую эти данные вообще отсутствуют, поэтому к таким моделям можно относиться как к условным, отражающим лишь качественный характер изучаемого явления. На основании вышесказанного, в данной работе был использован экспериментальной метод, основанный на математической теории планирования эксперимента. Этот метод обладает рядом преимуществ перед вышеперечисленными методами: устанавливает строгое соответствие между требуемой точностью результатов и числом опытов; результаты представлены в виде регрессионной модели второй степени, т.е. в форме наиболее удобной для использования при проектировании МРТ, а так же для проведения численного эксперимента и оптимизационных расчетов; форма представления модели позволяет совершенствовать ее при получении новых данных.

Из-за большой погрешности полученных методом траверсирования результатов^ при определении эпюры распределения сверхзвуковых скоростей потока в каналах малого сечения, какие имеют МРТ, установлена необходимость создания стенда и установки для проведения экспериментальных исследований по определению интегральных, а не локальных характеристик МРТ и СА работающего в составе ступени.

Сформулированы цель и задачи исследования.

Во второй главе приведено описание разработанного и созданного автором экспериментального стенда (рис.3).

Технические характеристики стенда позволяют проводить экспериментальные исследования турбин в следующих пределах: частота вращения ротора до 500 с"1; давление РТ на входе в САдоО,8МПа; диаметр

ПСЧ-5 - датчики силы

Рис. 3 Структурная схема стенда

исследуемых ступеней - 100...250 мм; степень расширения РТ в ступени до 5( давление на выходе из МРТ до 0,015 МПа; рабочее тело - воздух; максимальна относительная погрешность получаемых результатов меньше 3%. В нем дл повышения достоверности экспериментальных данных, применены дв независимые измерительные системы: - колесо, которое обеспечивает осево выход РТ из него (КОВ) и взвешенный С А, имеющие одну степень свободы; индукторный тормоз (ИТ). Стенд позволяет получать интегральны характеристики СА и МРТ посредством измерения момента количесте движения потока РТ за СА и за РК, а также на ИТ во время работы ступёш Анализ показал, что интегральные характеристики СА и МРТ, в облает оптимальных значений, являются функциями второго порядка. Поэтом программа эксперимента опиралась на трехуровневые планы Бокса-Бенкш для получения регрессионных моделей второго порядка для СА и МРТ На основании плана эксперимента были разработаны и изготовлены С

(табл.1, рис.4) - с аи<= 5°; 7"; 9" с / = /иых / fK], = 1; 1,48; 2,82. Кроме это г все СА имели предложенную автором конструкцию разгонного участке РК проектировались на основе результатов исследований, проведении

рвх !Ркр > 3; я > аКР\ 1ВХ > 2а№.

Рис. 4 Принципиальная конструкция предложенных СА

на плоских решетках, в СПбГТУ для МРТ конструкции ЛПИ (табл.1, рис.5).

Рис. 5 Конструкция модельных РК

Таблица I

Характеристики испытанных СА и РК

Модельные сопловые аппараты Модельные рабочие колеса |

Номера 1-1 | 2-1 | 3-1 | 1-2 | 2-2 | 3-2 | 1-3 | 2-3 | 3-3 1 | 2 | 3 1

Диаметр средний, мм 170 170

Высота лопатки, мм 7 11,5

Кол-во лопаток, шт. 6 26

Угол входа, град. 90 8,1 11,2 14.1

Угол выхода, град. 5 ¡ 7 9 5 7 ■ 9 | S j 7 9 8,4 12,5 15,3

Шаг, мм 89 20,5

Ширина, мм 20 18,2

Диаметры вписанных окружностей (рис.5), мм di - 2,4 3,5 4,5

dtp - 2,2 3,3 4.2

d2 - 2,6 3,8 4,9

Отношение площади критического сечения к выходному сечению 2.82 1,48 1,00 1,18

Хорда, мм 90 | 90 | 84 93 | 90 | 78 104 | 84 | 78 18,8

Порядок проведения экспериментальных исследований опирался на план Бокса-Бенкина для трех независимых факторов: для СА - и/ C0,CCiK, М С{1 и

для MPT - lt/CQ, . Исследования проводились при одинаковых /.

Методика обработки опытных данных основывалась на законах сохранения; момента количества движения, полной энергии и массы. Обработка результатов эксперимента заканчивалась аппроксимацией истинной гиперповерхности полиномиальной моделью второго порядка. Данные для получения модели брались на нижней границе доверительного интервала.

В третьей главе приведены результаты исследований экспериментально полученных интегральных характеристик СА предлагаемой конструкции и к.п.д. ступеней МРТ с большим углом поворота потока, имеющие в своем составе эти СА. Исследования показали, что коэффициент расхода сопловых

аппаратов (fJr) во всем диапазоне изменения режимных параметров остается неизменным (0,96). Это согласуется с данными других авторов по оценке (Лр сверхзвуковых СА в области автомодельности. Оценка численного значения коэффициента расхода подтверждает, что предложенная конструкция входного участка СА имеет аэродинамические характеристики более совершенные, чем ранее применяемая в прямоугольных соплах с малым углом выхода потока.

Экспериментально доказана возможность создания СА для МРТ конструкции ЛПИ при низком уровне потерь кинетической энергии {С, <0,09) за счет существенного снижения в них вторичных течений и равномерном распределении эпюры скоростей в разгонном участке. Ранее применяемые СА в МРТ конструкции ЛПИ имеют уровень этих потерь выше {С, > 0,1).

Статический эксперимент показал, что из-за воздействия на поток РТ скачков уплотнения исходящих от кромок РК, при оптимальных параметрах суживающиеся СА имеют более высокое значение (р, чем расширяющиеся.

На основании экспериментальных данных построена регрессионная модель осевых сопловых аппаратов для оценочных и оптимизационных расчетов в диапазоне параметров, исследованных в эксперименте.

3 3 3

(р,а, = f(Mcu,u,aiK) = Ь0 + + £ £

¡ = 1 i- \ J~l

где: Xl соответствует Mt ■ - числу Маха;

X-, соответствует U = и/CQ - характеристическому числу; соответствует - конструктивному углу выхода потока.

Апробация полученных регрессионных моделей для СА проводилась но экспериментальным данным, не вошедшим в план проведения экспериментов. Во всех случаях расчетные данные не выходили за границы погрешности

эксперимента. Это позволяет считать предложенную регрессионную модель адекватно отражающей реальные физические процессы в МРТ для исследованного диапазона по геометрическим и режимным параметрам. Относительная погрешность расчетных значений составляет -0,1 ...+2,3%.

Приведены результаты численного эксперимента по исследованию функциональных зависимостей интегральных характеристик осевых сопловых аппаратов (ф и Ctt) от их геометрических и режимных параметров.

При уменьшении CCily- снижение (р у предложенных осевых сопловых аппаратов происходит с меньшей интенсивностью, чем у существующих (рис.6) из-за того, что скачок уплотнения, исходящий от кромок лопаток рабочего колеса^прижимает поток к стенке косого среза и локализует его отрыв. с

0,9 8?

О.Вбо

аж = 5

1,1 1.5 2,0 Z5 """" 3.0

• - Даш1ысСП-Г>ГТУ r=l.i=!2.15MM.Dr,,':50MMfrrt- S Ъ" (и ! С п = 0) Д^

Ж--н—и—н—и——n-II—II-II-if-II— м/'С0 = 0,3 1

- статический режим

--отношение окружной скорости к скорости потока равное 0.2

I'

Рис. 6 Влияние вращения РК на (р

При прочих равных условиях предлагаемые СА следует изготавливать с меньшим значением а выбор степени расширения предложенных сопел г»-\/111с<-тппат1. ил пг-ипииии пяннмх ил пис.7. Ткспепиментально доказан (Ьакт

расширения диапазона изменения режимных параметров, в котором (р предложенных СА сохраняет высокое значение (0.90 ... 0.98) при наличии РК, в отличие от ранее применяемых конструкций (^7=0,86...0,92).

Рис. 7 Рекомендованная степень расширения СА с (Х\^ не больше 9".

Установлено, что в осевых сопловых аппаратах с меньше 7°,

а1 при увеличении и/С0 может уменьшаться из-за воздействия скачков уплотнения исходящих от кромок рабочих лопаток, что необходимо учитывать при проектировании рабочих колес (рис.8).

Рис. 8 Угол выхода потока рабочего тела из СА при ] — = 5°

На основании экспериментальных данных была построена регрессионна) модель эффективности осевых МРТ с предложенной конструкцией сопловых аппаратов. Она позволяет проводить оценочные и оптимизационные расчеты ступеней в вышеприведенном интервале изменения параметров:

_ 3 3 3

Пи = /(яу , и,«,*) = ¿»о +1 b,х, +11 bljXi X J

/=1 /=1 j=i

где: Xj соответствует Яу - перепаду давления на ступень;

Х-, соответствует U = illС0 - характеристическому числу;

А з соответствует СС\£ - конструктивному углу выхода потока.

Апробация регрессионных моделей МРТ конструкции ЛПИ по результатам экспериментальных исследований показала, что данные, полученные в результате численного эксперимента, лежат в области доверительного интервала (-0,1...+2,3%), что говорит об их адекватности.

Для оценки к.п.д. МРТ с предложенными конструкциями СА выполнены эксперименты при яу= 2...30. Максимальный, полученный в опытах,к.п.д.

составил 62,5% (а1К= 9", [//С0=0,41, Л"7 =37,7, / =2,82, £-=0,902) (рис.9). У

традиционных осевых малорасходных турбин к.п.д. существенно ниже, при прочих равных условиях, так как уменьшается степень впуска (например, оптимальному значению =20" соответствует £<0,21...0,41).

В четвертой главе на основании оптимизационных расчетов и численного эксперимента с последующей экспериментальной проверкой, исследована эффективность предложенных осевых СА и модельных ступеней.

При вращении рабочего колеса происходит смещение оптимума по (р с одновременным уменьшением его значения. В области малых конструктивных

!глов выхода потока абсолютное уменьшение <р меньше, чем при больших тлах. Это происходит благодаря более сильному направляющему воздействию |а поток рабочего тела в косом срезе кромочных скачков уплотнения от РК [репятствующих отрыву пограничного слоя. При изменении Ц / С0 от 0 до 0,2 сопловых аппаратов с ¿г, д-=5" (р падает на 5,5%, а у СА с <2,д- =9" на 7,8%.

Малый конструктивный угол выхода потока соплового аппарата 'пределяет более высокую моментную характеристику турбинной ступени, что лучшает пусковые характеристики малорасходной турбины и позволяет ей

___МРТОСТ-1к-2(Ог1,=250мм, £=0.225, «иг =16",

сопла осеснмметрнчние данные СПбГТУ)

_ МРТОСТ-1-1 (ПГ1.=250мм, £-=1, сопла плоские

данные СПбГТУ) ® Экспериментальные дашпде. полученные автором Д Результаты имитационного моделирования

Рис. 9 Сравнение исследованных ступеней с данными СПбГТУ

плавно реагировать на изменение действующей на нее внешней нагрузки.

Осевые сверхзвуковые малорасходные турбины конструкции ЛПИ, выполненные с предложенными сопловыми аппаратами, имеют более высокий уровень к.п.д., чем традиционные такого же класса,благодаря отсутствию в них потерь кинетической энергии связанных с частичным впуском рабочего тела.

Осевые сверхзвуковые МРТ с большим углом поворота потока, имеющие в своем составе СА с прямолинейными разгонными участками, показали более высокий к.п.д. в сравнении с МРТ конструкции ЛПИ, у которых сопловые аппараты выполнены с традиционными входными участками (рис.9). Это произошло благодаря более высокому коэффициенту скорости у сопел с предложенной конструкцией входного участка в составе сверхзвуковых МРТ.

Пологость характеристик коэффициента скорости исследованных сопловых аппаратов, предложенной конструкции и угла выхода потока рабочего тела из них, а также к.п.д. осевых сверхзвуковых малорасходных турбин, имеющих в своем составе эти сопловые аппараты, значительно расширяет их рабочий диапазон. Это качество особенно необходимо конструкциям, функционирующим там, где параметры теплового цикла зависят от внешних условий, или есть необходимость регулирования сверхзвуковых малорасходных турбин в широких диапазонах по мощности и частоте вращения при удовлетворительном уровне к.п.д. установки. Например, в авиации, где перепад давлений на ступень турбины обусловлен высотой и скоростью полета, а в подводной технике - глубиной погружения аппарата.

Несмотря на то, что исследованные осевые сверхзвуковые малорасходные турбины с большим углом поворота потока, имеющие в своем составе сопловые аппараты предложенной конструкции, показали более высокую эффективность, чем традиционные такого же класса, результаты имитационного моделирования (кпдм:1Х=69% см. рис.9) дают основания полагать, что совершенствование проточной части рабочих колёс приведет к дальнейшему повышению коэффициента полезного действия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Созданы и исследованы МРТ с большим углом поворота потока имеющие в своем составе предложенные автором конструкции сопловых аппаратов. Эти сопловые аппараты имеют уровень потерь кинетической энергии меньший, чем у СА, ранее используемых в них (С =0,04 вместо С =0,1). Достигнуто это благодаря значительному снижению вторичных течений в соплах и равномерному распределению эпюры скорости потока при переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой, а так же при выходе потока в косой срез сопла. Кроме того, направляющее воздействие на поток рабочего тела в косом срезе сопла скачков уплотнения, исходящих от кромок рабочего колеса,препятствует отрыву пограничного слоя в рабочем диапазоне, что так же снижает потери кинетической энергии в сопловом аппарате МРТ.

2. К.п.д. МРТ конструкции ЛПИ, при прочих равных условиях, выше на (3,5...5)%, чем у МРТ конструкции ЛПИ с ранее применяемыми СА. Это произошло за счет повышения коэффициента скорости у сопловых аппаратов предложенной конструкции относительно ранее используемых. Максимально полученная экспериментальным путем эффективность МРТ составила: к.п.д.тах=61,4% при а1к. = 5" и к.п.д.тах = 62,5% при а1К =9°. Кроме того, у сверхзвуковых МРТ с большим углом поворота потока, благодаря созданным сопловым аппаратам, характер изменения к.п.д. относительно максимального значения при изменении режимных параметров стал более пологим.

3. Определены и оценены значения параметров нелинейных регрессионных моделей для определения интегральных характеристик разработанных сопловых аппаратов в исследованном диапазоне параметров:

ахк= 5"...9", и! С0=0...0,2. ;V/r|f = l.l...3 при /=1;1,48;2,82 и МРТ с большим углом поворота потока, имеющие предложенные СА в своем составе в исследованном диапазоне параметров: dXL-, =5"...9", и! Сп=0...0,4, /Гг=2...30

при У = 1;1.48;2,82. Проверка моделей на адекватность показала, результаты, полученные в процессе численных экспериментов, лежа! доверительном интервале (-0,1... +2,3)% экспериментальных данных, значе: которых взяты по нижней границе доверительного интервала;

4. Разработаны и предложены методики экспериментальн определения интегральных характеристик СА в составе ступени и определе! внутреннего к.п.д. малорасходных турбин, которые позволяют повыс точность получаемых данных. Методики основаны на определении величи момента количества движения на СА и КОВ, установленным за рабо> колесом. Предлагаемые методики разработаны с целью снижения погрешно эксперимента благодаря значительному уменьшению подвешенных мс являющихся подвижными элементами для замеров. Индукторный тормоз д возможность сравнивать результаты, полученные независимо от измерителы системы "СА - КОВ". Это делает экспериментальные данные бо. достоверными, так как они получены от двух независимых измерительи систем и, кроме того, метод, основанный на применении индукторного торм в аналогичных исследованиях, ранее был апробирован другими автора] Эти мероприятия позволили снизить относительную погрешно экспериментальных исследований с 5% до уровня - менее 3%.

5. Спроектированы, созданы и введены в эксплуатац экспериментальная установка и стенд. Они позволяют проводить исследова! малорасходных турбин в следующих пределах: частота вращения ротора 500 с"1; давление рабочего тела на входе в сопловой аппарат до 0,8 Mi диаметр исследуемых ступеней 100...250 мм; степень расширения рабоч тела в ступени до 50; давление на выходе из ступени до 0,015 МПа; рабо тело - воздух; максимальная относительная погрешность получаем результатов не превышала 3% (или меньше (±1,8)% абсолютных).

6. Разработан метод профилирования СА для осевых сверхзвукос МРТ с малым углом выхода потока, по которому практически реализованы

конструкции. Метод основан на проектировании разгонной части сопел прямолинейной и без изломов. Проекция средней линии разгонного участка на плоскость соплового аппарата расположена по касательной к окружности образованной средним диаметром турбинной ступени. Применение сопловых аппаратов, изготовленных по этой методике, позволяет повысить к.п.д. осевых сверхзвуковых малорасходных турбин с большим углом поворота потока рабочего тела за счет повышения коэффициента скорости сопловых аппаратов.

7. Экспериментально получен вывод о положительном обратном влиянии рабочего колеса на сопловой аппарат с малым углом выхода потока, с точки зрения эффективности сверхзвуковой малорасходной турбинной ступени. Это явление связано с направляющим действием рабочей решетки на поток РТ в косом срезе из-за того, что осевая составляющая скорости потока рабочего тела мала и его характеристики более чувствительны к внешним воздействиям в данном направлении. Кроме того, благодаря этому эффективный угол выхода потока РТ из СА может быть равным или меньше конструктивного.

8. Кромочные скачки уплотнения исходящие от рабочих лопаток, воздействуя на поток рабочего тела из соплового аппарата с малым конструктивным углом выхода потока, не приводят к отрыву пограничного слоя от стенки косого среза сопла. Таким образом, косой срез участвует в процессе расширения струи. Благодаря этому, экспериментально определено, что степень расширения СА с малым углом выхода потока следует выполнять меньше расчетной. Это подтвердилось тем, что в динамическом режиме экспериментальных исследований при характеристическом числе равном 0,2 для сопловых аппаратов с углом выхода 5 градусов до значения числа Маха, вычисленного по теоретическим параметрам, равным 2,41, не найдено такое значение числа Маха при котором следовало бы изготавливать расширяющийся сопловой аппарат. Для СА с углом выхода 9 градусов до значения числа Маха равным 1,58 более эффективно работает суживающийся сопловой аппарат. А для сопловых аппаратов с углом выхода 7 градусов

значение числа Маха, при котором надо применять сопловой аппарат расширяющимися соплами, отодвинулось до значения числа Маха - 2.15.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Фершалов Ю.Я. Экспериментальное исследование турбинных ступене на основе теории планирования эксперимента // Тезисы докладов ХХ> Юбилейной научно-технической конференции, посвященной 70-летик Дальневосточного политехнического института.-Владивосток, 1988.- С. 136-137

2. Рассохин В.А., Раков Г.Л., Никитенко Е.Л., Фершалов Ю.Я., Смирнов К.А. Экспериментальный стенд для исследований малорасходных турбин при высоких степенях расширения // Информ. Листок ЛенЦНТИ. -Л., 1990. №423-90. С.4

3. Исследования характеристик и совершенствование сверхзвуковых решеток профилей, применяемых для унифицированных двухвенечных ступеней турбоприводов судовых механизмов // Отчет о НИР (заключительный). Раздел 5/ЛПИ; Руководитель И.И.Кириллов. - Шифр темы 304506/002.09.НЗ; № ГР 0185.0078437. - Л., 1986. - С. 42-95.

4. Шемагин А.К., Чехранов C.B., Фершалов Ю.Я. Проектирование i изготовление лопаточных аппаратов малорасходных турбин // Тезисы докладо и сообщений Всесоюзной научной конференции "Газотурбинные i комбинированные установки", 17-19 ноября 1987 г.-М., 1987. - С. 22-23.

5. Фершалов Ю.Я.. Сопловые аппараты с малым углом выхода // Труд| ДВГТУ. Сер. 3. Кораблестроение и океанотехника. - Владивосток, 1993. Вып. 11 I .-С.75-78.

6. Кончаков Е.И., Бенько A.B., Фершалов Ю.Я. Краевые потери в осевы парциальных микротурбинах // Труды ДВГТУ. Сер.З. Кораблестроение океанотехника. Вып. 113. - Владивосток. Издательство ДВГТУ, 1994.-С. 15-16.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Профилирование сопловых аппаратов

1.2 Методы исследования сопловых аппаратов

1.3 Потери энергии в сопловых аппаратах с плоскими соплами

1.4 Выбор типа сопловых аппаратов для малорасходных турбин. Определение цели исследования

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Экспериментальный стенд, системы измерения и управления

2.2 Экспериментальная установка

2.3 Модельные ступени и элементы проточной части

2.3.1 Модельные сопловые аппараты

2.3.2 Модельные рабочие колеса

2.3.3 Модельные ступени

2.4 Планирование экспериментальных исследований

2.4.1 Выбор интервалов варьирования режимными параметрами при экспериментальном исследовании сопловых аппаратов и ступеней

2.4.2 Порядок проведения экспериментов

2.5 Методика проведения экспериментальных исследований и обработки опытных данных

Выводы по главе

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОПЛОВЫХ АППАРАТОВ В СОСТАВЕ СТУПЕНИ ОСЕВОЙ МАЛОРАСХОДНОЙ ТУРБИНЫ

3.1 Коэффициент расхода сопловых аппаратов

3.2 Результаты экспериментальных исследований сопловых аппаратов осевых малорасходных турбин в статических условиях

3.2.1 Коэффициент скорости С А в статическом режиме

3.2.2 Угол выхода потока рабочего тела из соплового аппарата в статическом режиме

3.3 Результаты экспериментальных исследований сопловых аппаратов осевых малорасходных турбин в динамическом режиме

3.3.1 Коэффициент скорости С А при динамических испытаниях

3.3.2 Угол выхода потока рабочего тела из соплового аппарата при динамических испытаниях

3.4 Результаты экспериментальных исследований ступеней малорасходных турбин

Выводы по главе

4. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИССЛЕДОВАННЫХ СТУПЕНЕЙ. НАПРАВЛЕНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАЛОРАСХОДНЫХ ТУРБИН

4.1 Методика оптимизации режимных параметров исследованных ступеней

4.2 Оптимизация параметров исследованных ступеней

4.3 Выбор оптимальных режимных параметров СА

4.4 Итоги исследования и направление дальнейшего совершенствования малорасходных турбин предлагаемой конструкции 134 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 139 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, ИНДЕКСОВ И СОКРАЩЕНИЙ

1. Параметры и характеристики турбин и их элементов:

О - расход рабочего тела;

О - комплексный расход; N - мощность;

N - комплексная мощность; м - момент; - располагаемый перепад энтальпий на ступень;

П - частота вращения; и - окружная скорость; С1) - угловая скорость; 71 - коэффициент полезного действия;

Л - коэффициент расхода решетки; р - коэффициент скорости сопловой решетки; - коэффициент скорости рабочей решетки;

С0- условная скорость, рассчитанная по,полному изоэнтропийному перепаду на ступень; и -и!С0 - характеристическое число; рт - термодинамическая степень реактивности;

Ц - коэффициент потерь энергии;

Л - степень расширения в турбине, ступени, сопловом аппарате; р - перепад давлении в ступени.

2. Геометрические характеристики проточных частей турбин и их элементов: и, г, г - оси координат, соответствующие направлению окружной скорости и, оси турбин г и радиусу Г; с! - диаметр ступени; / - длина лопатки вдоль радиуса; Ъ - хорда профиля;

В- ширина решетки, измеренная вдоль оси t - шаг решетки; а - горло решетки; Р - площадь проходных сечений;

7 Р / вых/р " отношение площадей сечений сопловых аппаратов выходного к критическому);

- конструктивный угол выхода сопловых аппаратов;

8г - радиальный зазор у периферии рабочей решетки; д2 - осевой (межвенцовый) зазор между лопатками соплового аппарата и рабочего колеса;

А,-толщина входной кромки лопатки;

А2 - толщина выходной кромки лопатки;

Р\л > Ргл" Углы входа и выхода потока в рабочей решетке;

ОС0, ССХ- углы входа и выхода потока рабочего тела в сопловой решетке.

3. Кинематические характеристики потока:

С - абсолютная скорость; Ж - относительная скорость; и - окружная скорость;

ОС- угол между положительным направлением оси и и проекцией вектора абсолютной скорости на плоскости ги;

У3- угол между положительным направлением оси и и проекцией вектора относительной скорости на плоскость ги ; - угол поворота потока в решетке; I - угол атаки.

4. Газодинамические параметры потока:

Г1е - число Рейнольдса; м - число Маха;

X - относительная скорость (отношение скорости потока к критической скорости);

Р - давление; Т - температура; р - плотность;

Л - газовая постоянная; 8Н - число Струхаля; к - показатель изоэнтропы; / - энтальпия.

5. Индексы:

- ) •

-внутренний; и - окружной; ор1 - оптимальный; тт - минимальный; I - теоретический; ср - средний;

0 - сечение перед сопловым аппаратом;

1 - сечение между сопловым аппаратом и рабочим колесом, сопловая решетка;

2 - сечение за рабочим колесом, рабочая решетка; а - профильные;

Е - суммарные; * - полные параметры; - осредненный, относительный; из - изоэнтропийный.

6. Сокращения:

БИТМ - Брянский институт транспортного машиностроения;

ВТИ - Всесоюзный теплотехнический институт им. Ф.Э.Дзержинского;

ДВГТУ - Дальневосточный государственный технический университет;

КТЗ - Калужский турбинный завод; КуАИ - Куйбышевский авиационный завод; Л КЗ - Ленинградский Кировский завод; ЛКИ - Ленинградский кораблестроительный институт; СПбГТУ - Санкт-Петербургский государственный технический университет;

МАИ - Московский авиационный институт;

МЗИ - Московский энергетический институт;

НЗЛ - Невский машиностроительный завод;

НКИ - Николаевский кораблестроительный институт;

XVIИ - Харьковский политехнический институт;

ЦИАМ - Центральный научно-исследовательский институт авиационного моторостроения;

ЦКТИ - Центральный котлотурбинный институт им. И.И.Ползунова;

С - сопло;

СА - сопловой аппарат; т - турбина;

РК - рабочее колесо; ков - колесо с осевым выходом; сл - сопловая лопатка;

РЛ - рабочая лопатка;

СР - сопловая решетка; рр - рабочая решетка;

МРТ - малорасходная турбина; кпд - коэффициент полезного действия;

МЛК - межлопаточный канал.

В настоящее время малорасходные турбины находят широкое применение в качестве приводных двигателей и вспомогательных турбоагрегатов. Условия эксплуатации МРТ предопределяют ряд тех или иных основных требований, предъявляемых к турбинам такого класса:

- минимальные массогабаритные показатели при высокой удельной мощности (как следствие - значительные перепады энтальпий при малом числе ступеней),

- пониженная частота вращения ротора,

- возможность работы в широком диапазоне изменения мощности и частоты вращения,

- технологичность конструкции,

- простота и невысокая стоимость изготовления,

- надежность в эксплуатации,

- снижение вредных воздействий на окружающую среду (токсичность выхлопа, вибрации, шум).

Малорасходные турбины щироко используются в различных отраслях техники: в судостроении, в криогенном производстве, в станкоинструментальной промышленности, в авиации, в двигателестроении и т.д. Экономичность и массогабаритные характеристики МРТ оказывают существенное влияние на показатели эффективности агрегатов и установок, составными частями которых они являются.

Невысокая, как правило, эффективность малорасходных турбин обусловлена рядом особенностей, среди которых, прежде всего, следует отметить:

- низкое число Рейнольдса,

- малая относительная длина лопаток СА и РК,

- большая относительная толщина кромок СА и РК,

- большая относительная шероховатость поверхностей,

- большие относительные зазоры,

- большие относительные длины подводящих и отводящих каналов.

Основными из этих особенностей, выделяющих МРТ из общего класса турбомашин в отдельную группу, являются: низкое число Рейнольдса и малая относительная длина лопаток сопловых аппаратов и рабочих колес. Эти особенности вызывают образование относительно толстого пограничного слоя и повышенной неравномерности потока, что приводит к снижению общего уровня коэффициента полезного действия МРТ.

В работах последних лет /1, 32, 60, 91, 101, 102 и других/ обобщаются результаты исследований малорасходных турбин различного назначения. Однако в теоретическом и экспериментальном плане их масштаб значительно уступает аналогичным исследованиям полноразмерных турбин. Поэтому проводимые исследования, нацеленные на решение проблем в этой области (аэродинамического совершенствования и выбора оптимальных геометрических и режимных параметров проточных частей малорасходных турбин), позволяющих повысить их эффективность, чрезвычайно актуальны и имеют большое практическое значение.

Для современных МРТ характерны следующие параметры, тепло перепад - 400 кДж/кг, мощность - 10.600 кВт, расход рабочего тела 0,05.2,0 кг/с, начальное давление - (5. .60) 105 Па, температура 470.740 К, отношение давлений 2. 160, характеристическое число 0,07.0,22, степень впуска 0,02.0,25, высота лопаток - 7.20 мм, КПД турбин - 0,25.0,65

Малорасходные турбины с высокими начальными параметрами рабочего тела и большими перепадами энтальпий работают в условиях сверхзвукового обтекания при малых объемных расходах. Для сохранения приемлемой высоты лопаток обычно применяют парциальный подвод, что связано с дополнительными потерями энергии. Альтернативным решением является применение малорасходной турбины конструкции СПбГТУ /17, 44, 77/, которая имеет полный подвод рабочего тела и РК с большим относительным шагом лопаток. В ступенях с полным подводом использование данной конструкции приводит к росту высоты прочной части и снижению потерь с выходной скоростью. Сверхзвуковые малорасходные турбины такого типа и элементы их прочных частей исследованы недостаточно.

Одним из основных путей для решения проблемы повышения эффективности сверхзвуковых малорасходных турбин являются: аэродинамическое совершенствование сопловых аппаратов, в которых уровень потерь энергии сравнительно высокий, а так же получение данных по аэродинамическим характеристикам выходящего из соплового аппарата потока рабочего тела для оптимального проектирования рабочих колес для малорасходных турбинных ступеней.

Анализ литературных источников показал, что всестороннее изучение турбинных сверхзвуковых сопловых аппаратов возможно только при комплексном подходе. Этот подход предполагает исследования сверхзвуковых сопловых аппаратов, как в статических условиях, так и в составе работающей ступени. Для определения характеристик сопловых аппаратов и ступеней используются методы взвешивания реактивной тяги. Поэтому в соответствии с поставленной задачей исследования на базе кафедры турбиностроения СПбГТУ автором был создан экспериментальный стенд, дающий возможность комплексного изучения, как сопловых аппаратов, так и ступеней малорасходных турбин в целом.

Это достигается одновременным измерением крутящего момента на сопловом аппарате, рабочем колесе и колесе с осевым выходом рабочего тела при работающей турбине. Наличие эжектора дает возможность не только увеличить перепад давления на ступень, но и исследовать ее при независимом изменении чисел Маха и Рейнольдса для детального анализа, как ступеней в целом, так и их элементов.

Полученные результаты позволили сделать ряд практических выводов, ) которые могут быть использованы при проектировании МРТ и их элементов.

Научную новизну диссертационной работы составляют: результаты экспериментальных исследований ступеней малорасходных турбин конструкции Л ПИ; экспериментальные характеристики предложенных сопловых аппаратов в интервале варьирования исследуемых факторов: ак =5°.9°, число Маха 1,1 . . . 3; результаты исследования влияния вращения рабочего колеса, на характеристики сопловых аппаратов при сверхзвуковых скоростях рабочего тела в диапазоне U /С0 0.0,4; регрессионные модели предлагаемых сопловых аппаратов работающих в составе сверхзвуковых осевых малорасходных турбин большим углом поворота потока и ступеней; регрессионная модель сверхзвуковых осевых МРТ с большим углом поворота потока имеющим в своем составе предлагаемые С А; экспериментальная методика определения интегральных аэродинамических характеристик С А в условиях работающей ступени; экспериментальная методика определения внутреннего к.п.д. ступени; результаты численного эксперимента; метод профилирования сопловых аппаратов; конструкция сверхзвукового СА с, ак < 9° обладающего более низким уровнем потерь кинетической энергии относительно существующих;

Работы проведены на кафедре турбиностроения Санкт-Петербургского государственного технического университета. Направление исследований выбрано на основе анализа работ, выполненных под руководством ведущих специалистов в этой области: И.И.Кириллова, В.А.Рассохина, К.Г.Родина, И.В.Котляра, М.Е.Дейча, Н.Н.Быкова, О.Е.Ёмина, А.Е.Зарянкина, А.Г.Курзона, Б.А.Крылова, В.Д.Левенберга, А.Б.Давыдова, Н.Ф.Мусаткина, Е.В.Мячина, А.С.Наталевича, Н.Т.Тихомирова, А.Н.Шерстюка, С.В.Чехранова, ЮЛ.Кузнецова, Е.И.Кончакова и др.

Основные результаты теоретических и экспериментально-расчетных исследований:

1. Созданы и исследованы МРТ с большим углом поворота потока имеющие в своем составе предложенные автором конструкции СА. Они имеют уровень потерь кинетической энергии меньший, чем СА. ранее используемых в них (£"=0,04 вместо ^=0,1). Достигнуто это благодаря значительному снижению вторичных течений в соплах и равномерному распределению эпюры скорости потока при переходе от дозвуковой скорости к сверхзвуковой, а так же при выходе потока в косой срез сопла. Кроме того, направляющее действие на поток РТ в косом срезе сопла скачков уплотнения исходящих от кромок РК препятствует отрыву пограничного слом в рабочем диапазоне, что так же снижает потери кинетической энергии в САМРТ.

2. К.п.д. МРТ конструкции ЛПИ, при прочих равных условиях, выше на (3,5.5)%, чем у МРТ конструкции ЛПИ с ранее применяемыми СА. Это произошло за счет повышения коэффициента скорости у С А предложенной конструкции относительно ранее используемых. Максимально полученная экспериментальным путем эффективность МРТ составила: к.п.д.тах=61,4% при аш = 5° и к.п.д.тах= 62,5% при аш = 9°. Кроме того, у сверхзвуковых МРТ конструкции ЛПИ' благодаря, созданным СА характер изменения к.п.д, при изменении режимных параметров стал более пологим.

3. Определены и оценены значения параметров нелинейных регрессионных моделей для определения интегральных характеристик разработанных СА в исследованном диапазоне параметров: (Х{К =5°. .9°, u/C0= 0.0,2, Mcit—l,l.3 при У=1;1,48;2,82 и MPT с большим углом поворота потока, имеющие предложенные СА в своем составе в исследованном диапазоне параметров: СК1{г, =5°.9°, UI С0=0.0,4,

ЯТ=2.Ъ0 при /=1;1,48;2,82. Проверка моделей на адекватность показала, что результаты, полученные в результате численных экспериментов, лежат в доверительном интервале (-0,1 .4 2,3)% экспериментальных данных, значения которых взяты по нижней границе доверительного интервала;

4. Разработаны и предложены методики экспериментального определения интегральных характеристик СА в составе ступени и определения внутреннего к.п.д. малорасходных турбин, которые позволяют повысить точность получаемых данных. Методики основаны на определении величины момента количества движения на СА и КОВ, установленным за рабочим колесом. Предлагаемые методики разработаны с целью снижения погрешности эксперимента благодаря значительному уменьшению подвешенных масс, являющихся подвижными элементами для замеров. Индукторный тормоз, дает возможность сравнивать результаты, полученные независимо от измерительной системы "СА - КОВ". Это делает экспериментальные данные более достоверными, так. как они получены от двух независимых измерительных систем и, кроме того, метод, основанный на применении индукторного тормоза в аналогичных исследованиях^ апробирован другими авторами. Эти мероприятия снизили относительную погрешность экспериментальных исследований с 5% до уровня - менее 3%.

5. Спроектированы, созданы и введены в эксплуатацию экспериментальная установка и стенд. Они позволяют исследовать МРТ в следующих пределах: частота вращения до 500 с"1; давление рабочего тела на входе в СА до 0,8 ММа; диаметр исследуемых ступеней 100.250 мм; степень расширения рабочего тела до 50; давление на выходе из ступени до 0,015 МПа; рабочее тело - воздух; максимальная относительная погрешность получаемых результатов не превышала 3%, или меньше ± 1,8% абсолютных.

6. Разработан метод профилирования С А для осевых сверхзвуковых МРТ с малым углом выхода потока, по которому практически реализованы их конструкции. Метод основан на проектировании разгонной части сопел прямолинейной и без изломов. Проекция средней линии разгонного участка на плоскость СА расположена по касательной к окружности образованной средним диаметром МРТ. Применение сопел, изготовленных по этой методике, позволяет повысить к.п.д. осевых сверхзвуковых МРТ с большим углом поворота потока РТ за счет повышения коэффициента скорости СА.

7. Экспериментально получен вывод о положительном обратном влиянии РК на СА с малым углом выхода потока, с точки зрения эффективности сверхзвуковой МРТ. Это связано с направляющим действием РК на поток РТ в косом срезе, так как осевая составляющая скорости потока РТ мала и его характеристики более чувствительны к внешним воздействиям в данном направлении. Кроме того, благодаря этому эффежзивнмй угол выхода потока РТ из СА может быть равным или меньше конструктивного.

8. Кромочные скачки уплотнения исходящие от PJI, воздействуя на поток РТ из СА с малым конструктивным углом выхода потока, не приводят к отрыву пограничного слоя от стенки косого среза. Поэтому он участвует в процессе расширения струи. Благодаря этому, экспериментально определено, что степень расширения СА с малым углом выхода потока следует выполнять меньше расчетной. Это подтвердилось тем, что в динамическом режиме экспериментальных исследований при характеристическом числе равном 0,2 для С А с углом выхода 5° до значения числа Маха, вычисленного по теоретическим: параметрам, равным 2,41, не найдено такое значение числа Маха при котором следовало бы изготавливать раснгаряющиеся сопла. Для СА с углом выхода 9° до значения числа Маха равным 1,58 более эффективно работает суживающийся сопловой аппарат. А для СА с углом выхода 7° значение числа Маха, при котором: надо применять сопловые аппараты с расширяющимися соплами, отодвинулось до значения числа Маха - 2,15.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основой диссертационной работы было экспериментально-теоретическое исследование С А, работающих в составе ступени.

Подробный анализ полученных экспериментальных данных приведен в соответстаующих разделах предлагаемой работы.

1. Абианц В.Х. Теория авиационных газовых турбин. М.: Оборонгиз, 1953.-216 с.

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

3. Абрамов В.И., Трояновский В.М. Выбор оптимальных характеристик парциальной ступени //Теплоэнергетика. 1962. - N6 - С. 8-12.

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

5. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976.888 с.

6. Аверкиев С.М. Сравнение некоторых характеристик ОМТ с крупногабаритными ступенями //Тр. КуАИ. -1973. Вып. 55. С. 23-28.

7. Аверкиев С.М. Методика расчета осевых микротурбин //Тр. КуАИ. -1966, -Вып. 23.-С. 161-162.

8. Алексеев Г.Н. Основы теории энергетических установок подводных подвижных аппаратов. М.: Наука, 1974. - 295 с.

9. Алексеева Р.Н., Бойцова Э.А. Приближенная методика определения аэродинамических потерь в кольцевых решетках турбинных лонаток //Теплоэнергетика. 1973. - № 12. - С. 27-31.

10. Алексеева Р.Н., Ляховицкий И.П., Ржезников Ю.В. Методика испытаний относительно коротких турбинных лопаток и их профилирование. //Теплоэнергетика. - 1956. - № 6. - С. 51-56.

11. Альфер Б.В. и др. Исследование облопачивания сверхзвуковых двухвенечных ступеней: //Проблемы проектирования современных паровых турбин. Тез. докл. на ВсНТК: - Л.: Судостроение. - 1972. - Вып. 183. - С. 4559.

12. Амелюшкин В.Н., Нишкевич В.И., Черкасов Н.Г. Профильные потери в решетках паровых и газовых турбин //Тр. ЦКТИ. 1981. - Вып. 184. -С. 124-128.

13. Амелюшкин В.Н., Шкляр В.А. Определение профильных потерь в решетках осевых турбин //Энергетическое машиностроение. 1986. - № 42. -С. 27-35.

14. Аронов Б.М., Жуковский М.И., Журанцев В.А. Профилирование лопаток авиационных газовых турбин. М.: Машиностроение, 1975, -192 с.

15. Арсеньев JI.B., Фидчер Ф.С., Басов А.А.и др Газотурбинные установки. Конструкция и расчет //JL: Машиностроение, 1978. 237 с.

16. Арсеньев B.JL, Кириллов И.И., Кириллов А.И., Рассохин В.А.и др. Решение проблем турбостроения коллективом ЛПИ //Энергомашиностроение. 1987. - № 11. - С. 21-26.

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

18. Атлас экспериментальных характеристик плоских турбинных решеток /Абианц В.Х., Венедиктов В.Д., Гольцев В.В. И др. М.: ЦИАМ, 1976.-189 с.

19. Аэродинамика проточной части паровых и газовых турбин /И.И.Кириллов, Р.МЛблонник, И.Г.Гоголев и др.Шод ред. И.И.Кириллова, -М.: Машгиз, 1958.-247 с. \ . ;

20. Аэродинамические характеристики ступеней тепловых турбин /Н.Н.Афанасьева, В.Н.Бусурин, И.Г. Гоголев и др./ Под общ. ред. В.А.Черникова. Л.: Машиностроение, 1980. - 263 с.

21. Аэродинамическое совершенствование лопаточных аппаратов паровых и газовых турбин /Е.А.Гукасова, М.И.Жуковский, А.М.Завадовский и др./ Под ред. В.С.Жуковского и С.С.Кутеладзе. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1960.-340 с.

22. Балье O.K., Бинсли Р.Л. Оценка характеристик осевой турбины //Энергетические машины и установки. 1968. - № 4. -С. 42-43.

23. Балье O.K. Изучение конструктивных параметров для выбора турбомапган //Энергетические машины и установки. 1962. - Т. 84. - № 1. -е. 25-37.

24. Баранов В.А., Дейч М.Е. Экспериментальные установки для определения характеристик решеток путем взвешивания реактивной струи //Теплоэнергетика. 1957. - № 3. - С. 12-16.

25. Бинсли Р.Л. Аэродинамический расчет и проверка двухступенчатой турбины со сверхзвуковой первой ступенью.// Тр. амер. инж. "Энергетические машины и установки", 1978. № 2

26. Бойко A.B. Гончаренко Л.В. Исследование осевых турбинных ступеней с повышенной нагрузкой //Энергетическое машиностроение (Харьков). 1982, N 34, - с. 14-17.

27. Бойко A.B., Федоров М.Ф., Гончаренко Л.В., Мельтюков В.А. Профилирование и экспериментальное исследование решеток рабочего колеса турбинной ступени с повышенной нагрузкой. //Изв. ВУЗов СССР. -Энергетика. 1985. № 5. - С. 75-78.

28. Бойко A.B., Федоров М.Ф., Мельтюков В.А. Аэродинамический стенд для испытаний турбинных решеток профилей диффузорного типа.// Энергетическое машиностроение. Харьков, 1981. - Вып. 31. - С. 25-32.

29. Бойко A.B. Оптимальное проектирование проточной части осевых турбин. Харьков: Высш. школа, 1982. - 152 с конструктивный.

30. Бойко A.B., Говорущенко Ю.Н., Усатый А.П. Создание эмпирической методики определения коэффициентов потерь энергии в турбинных решетках с помощью теории планирования эксперимента. //Энергетическое машиностроение. -1986. № 42. - С. 8-14.

31. Бойко А.Н., Говорущенко Ю.Н. Одномерная теория оптимизации турбинной ступени. //Изв. ВУЗов СССР. Энергетика. 1978. N 9. - С.86-90.

32. Быков H.H., Емин O.E. Выбор параметров и расчет маломощных турбин для привода агрегатов. М.: Машиностроение, - 1972, - 228 с.

33. Венедиктов В.Д., Карелин A.M. Статистический анализ исходных данных при обобщении результатов "разрозненного" эксперимента. //Тр. ЦИАМ. 1982. - № 973. - С. 203 -213.

34. Венедиктов В.Д., Колесов А.Н. Обобщение результатов продувок дозвуковых решеток газовых турбин методами регрессионного анализа. //Тр.ЦИАМ, 1978. № 814. - 23 с.

35. Веревский В.И., Дышлевский В.И., Пономарев В.А. Экспериментальное исследование малоразмерных турбин. //Тр. ЦИАМ.-1973.-№577,-С. 8.

36. Веревский В.И., Пономарев В.А. Расчетно-теоретическое и экспериментальное исследование газодинамической эффективности силовых турбин маломощных ГТД. //Тр. ЦИАМ. 1975. - - № 631, - С. 10

37. Власов E.H. Исследование двухвенечных ступеней судовых вспомогательных турбин: Автореф. дис. .канд.техн.наук. Л., 1965.

38. Власов E.H. Исследование сверхзвуковой двухвенечной турбинной ступени при малой степени впуска. //Судостроение. 1964. - № 11, С. 34-36.

39. Гавриков И.Ф. Исследование обтекания плоских турбинных решеток активного типа. //Тр. ЦИАМ. 1976. - № 726Ю - С. 7

40. Гавриков И.Ф. Исследование кольцевых сопловых решеток.//Тр. ЦИАМ. 1977. -№ 763. - С.12

41. Гавриков И.Ф. Определение газодинамических характеристик кольцевых решеток соплового аппарата и рабочего колеса турбинной ступени по результатам испытаний //Тр. ЦИАМ. 1981. - № 938. - 12 с.

42. Гайдуков В.И. Исследование сверхзвуковых течений в проточкой части турбины: Автореф. дис. .канд.техн.наук. М.(МЭИ); 1974.

43. Гоголев И.И. Зависимость КПД двухступенчатого отсека турбины от расстояния между ступенями. //Теплоэнергетика. 1974. - № 3. - С. 20-21.

44. Гольцев В.В. Потери в сверхзвуковых сопловых решетках на нерасчетном режиме.// Инж. Журнал. 1963. - Т.З. - Вып. 3

45. Грйнкруг JI.С. Выбор параметров малорасходных сверхзвуковых турбин с большим относительным шагом лопаток рабочего колеса на основе экспериментальных и теоретических исследований. Дис. .канд.техн.наук./ЛПИ Л., 1985.

46. Давыдов А.Б., Кобулашвили А.Ш., Шерстюк А.Н. и др. Расчет и конструирование турбодетандеров. М.: Машиностроение. - 1987. - 230 с.

47. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961.-671 с.

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

49. Дейч М.Е., Баранов A.B., Фролов B.B., Филиппов Г.А. Влияние высоты лопаток на некоторые характеристики одновенечных ступеней турбины. //Энергомашиностроение. 1962. - № 1. - С. 6-9.

50. Дейч М.Е. и др. Влияние толщины кромок рабочих лопаток на экономичность сверхзвуковой турбинной ступени. //Теплоэнергетика. 1971. -№ 10.-С. 80-81.

51. Дейч М.Е., Губарев A.B. К вопросу о "запирании" подводящего сопла и рабочей решетки профилей в сверхзвуковом потоке. //Теплоэнергетика, 1960. № 12. - С. 27-83.

52. Дейч М.Е., Кобазов A.B., Лазарев Л.Я. О взаимодействии сопловой и рабочей решеток в сверхзвуковой турбинной ступени. //Теплоэнергетика. -1970. -№ 4. С. 30-33. — —

53. Дейч М.Е., Лазарев Л.Я., Гайдуков В.Н., Фадеев В.А. Исследование течений в межлопаточных каналах сверхзвуковых решеток. //Тр. МЭИ. -1975. -№273. -С. 60-64.

54. Дейч М.Е., Трояновский Б.М. Исследования и расчеты ступеней осевых турбин. М.: Машиностроение, 1964. - 628 с.

55. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Лазарев Л.Я. Атлас профилей решеток осевых турбин. М.: Машиностроение, 1965. - 96 с.

56. Дейч М.Е., Шейкман А.Е. К определению верхней перекрыши обандаженной турбинной ступени. //Теплоэнергетика. 1962. - № 1. - С. 2831.

57. Динеев Ю.Н., Шулекин В.Т., Валуев М.И. К методике газодинамического расчета осевых малоразмерных турбин. //Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей. Киев. 1976. - С. 105-109.

58. Емин О.Н., Зарицкий С.Н. Воздушные и газовые турбины с одиночными соплами. М.: Машиностроение, 1975.

59. Емин О.Н. Оценка эффективности малоразмерной турбины с помощью критериальных параметров. //Изв. ВУЗов. Авиационная техника. -1970. -№3. С. 94-101.

60. Емин О.Н., Шварцман П.И. Общий метод определения оптимальных параметров активной турбины с малым объемным расходом. //Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 1969. - № 1. - С. 23-31.

61. Жирицкий Г.С., Стрункин В.А. Конструкция и расчет на прочность деталей паровых и газовых турбин. М.: Машиностроение, 1963. - 520 с.

62. Жуковский Г.В., Марченко Ю.А., Терентьев И.К. Тепловые расчеты паровых и газовых турбин с помощью ЭВМ. JL: Машиностроение, 1983. -255 с. •63 . Жуковский М.И. Расчет обтекания решеток профилей турбомашин. М.-Л.: Машгиз, 1960.-260 с.

63. Жуковский М.И. Аэродинамический расчет потока в осевых турбомашинах. Л.: Машиностроение, 1967. - 287 с.

64. Закс Л. Статистическое оценивание. М.: Статистика, 1976. - 348 с.

65. Зальф Г.А., Звягинцев В.В. Тепловой расчет паровых турбин. М.-Л.: Машгиз, 1961.-291 с.

66. Занин А.И., Казинцев Ф.В., Трояновский Б.М. Влияние вращения рабочего колеса на характеристики сопловой решетки большой веерности. //Теплоэнергетика. 1968. - № 3. - С. 69-73.

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

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

69. Ипатенко А .Я., Левенберг В.Д., Романовский Г.Ф. К определению оптимальной высоты сопел двухвенечных ступеней судовых вспомогательных турбин.//Судостроение и морские сооружения. Харьков, -1968. -№ 8. -С. 25-27.

70. Карафоли Е. Аэродинамика больших скоростей. М.: Изд.-во АН СССР, 1960.

71. Капошин И.С., Диденко Э.Д. Влияние бандажа на КПД агрегатных микротурбин. //Изв. ВУЗов. Энергетика. -1976. № 8. - С. 136-138.

72. Капошин И.С., Диденко Э.Д. Влияние диаметра на КПД агрегатных микротурбин. //Изв. ВУЗов. Энергетика. 1978. - № 8. - С. 139.

73. Кириллов И.И. Оценка эффективности микросопел коэффициентом количества движения. //Энергомашиностроение. 1974. -№ 2. - С. 21-25.

74. Кириллов А.И., Биржаков И.Б. Метод перерасчета экспериментальных характеристик турбинных ступеней. //Изв. ВУЗов. Энергетика. 1976.12.-С. 123-126.

75. Кириллов И.И., Ласкин B.C. Исследование переменных аэродинамических сил в турбинной решетке, обтекаемой нестационарным -потоком.//Энергомашиностроение. 1966. - № 12. - С. 17-19.

76. Кириллов И.И., Рассохин В.А., Гринкруг Л.С. Оптимальный относительный шаг турбинных решеток. Обзор. Деп. в НИИИНФОРМЭНЕРГОМАШ. - 267 ЭМ.-1985. - 123 с.

77. Кириллов И.И. Теория турбомашин. Л.: Машиностроение. 1972.536 с.

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

79. Кончаков Е.И., Шурипа В.А. Экспериментальное исследование влияния относительного шага на характеристики решеток осевых микротурбин.//Судовые энкргетические установки. Вып. 1. Владивосток, 1978.-С. 155-164.

80. Копелев С.З., Зикеев В.В. Аэродинамические потери в лопаточных решетках рабочих колес турбин при нестационарном обтекании. //Теплоэнергетика. 1979. - № 8. .- С. 40-44.

81. Копелев С.З., Нестеренко В.Г. К вопросу о выборе шага в лопатках соплового аппарата турбин. //Теплоэнергетика. 1967. - № 8. - с. 84-86.

82. Копырин И.Д. Определение оптимального угла выхода потока из соплового аппарата для ступени заданной геометрии. //Тр. ЛКИ 1975. -Вып. 101. "Физико-технические проблемы судовой энергетики. - с. 51-56.

83. Котляр И.В. Судовые газотурбинные установки. Д.: Судостроение. 1967.-283 с.

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

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

86. Курзон А.Г. Теория судовых и газовых турбин. Л.: Судостроение, 1970. - 592 с.

87. Кэкер, Окапу. Определение потерь в турбинных решетках. //Энергетические машины и установки. 1968. - № 4. - С. 18-24.

88. Лазарев Л.Я. Исследование и расчет сверхзвуковых сопловых решеток турбин: Автореф. дис. .канд.техн.наук. М., 1964. - 16 с.

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

90. Левенберг В.Д. Судовые турбоприводы. Справочник. Л.: Судостроение, 1983. - 328 с.

91. Ляховицкий И Д., Алешин А.И. Запирание сверхзвуковых сопел в присутствии решеток турбинных рабочих лопаток. //Теплоэнергетика. 1967. -№ 6. -С. 57-63.

92. Ляшков В.Н., Жуков Ю.В. Некоторые вопросы методики экспериментального исследования ступеней малоразмерных турбин. //Тр. НАМИ. 1969. - Вып. 110. - С. 32-38.

93. Марков Н.М. Теория и,расчет турбинных ступеней. М.-Л., 1963.155 с.

94. Марков Н.М. Расчет аэродинамических характеристик лопаточного аппарата турбомашин. М.: Машгиз, 1955. - 210 с.

95. Матвеев Г.А., Камнев Г.В., Марков Н.М., Елизаров B.C. Аэродинамика проточной части судовых турбин. М. : Судпромгиз, 1961.

96. Мухтаров М.Х., Кричакин В.И. Методика определения потерь в проточной части осевых турбин при расчете их характеристик. //Тепло энергетика. 1969.-№ 7. - С. 17.; - '

97. Мухтаров М.Х. Исследование коэффициентов расхода в турбинных решетках.//Тр. ЦИАМ. 1981.-№ 935. - 16 с.

98. Мусаткин Н.Ф., Тихонов Н.Т. Влияние верхней и нижней перекрыш на КПД парциальной осевой воздушной микротурбины. //Изв. ВУЗов. Авиационная техника. 1979. - № 3. - С. 106-108.

99. Мячин К.В. Комплексный параметр, для обобщения характеристик турбомашин. //Тр. ЛКИ. -1976. № 38. - С. 44-51.

100. Наталевич A.C. Воздушные микротурбины. М.; Машиностроение, 1970. - 208 с. ;

101. Наталевич A.C. Особенности рабочего процесса и методика расчета парциальных микротурбин. //Изв. ВУЗов. Авиационная техника. -1964. -№ 4. -С. 86-95.

102. Овсянников A.M. Одномерный расчет параметров течения газа в соплах и криволинейных каналах. //Изв. АН СССР. 1978. - № 6. - С. 194195.

103. Паровые и газовые турбины: Учебник для ВУЗов /М.А.Трубилов, Г.В.Арсеньев, В.В.ФРОЛОВ и др./ Под ред. А.Г.Костюка, В.В.Фролова. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 352 с.

104. Поликовский М.В., Щеколдин A.B. О выборе конструкции соплового аппарата для сверхзвуковой регулирующей ступени. //Теплоэнергетика. 1958. - № 11.

105. Поликовский М.В., ТЦеколдин A.B. О выборе конструкции соплового аппарата для сверхзвуковой регулирующей ступени. //Энергомашиностроение. 1970. - № 9.

106. Пшеничный В.Д. Оптимальный выходной угол сопел одновенечной активной ступени небольшой пропускной способности. //Энергомашиностроение. 1964. - № 2. - С. 6-11.

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

108. Пряхин В.В., Павловский А.З. Экспериментальное исследование соотношения площадей сопловой и рабочей решеток сверхзвуковых ступеней. //Теплоэнергетика. 1970. -№ 1. - С. 81-83.

109. Разработка, модернизация и исследование проточных частей турбоприводов малой мощности. /Отчет N 541/0-135. Николаев: НКИ, 1979.

110. Разработка и исследование унифицированной проточной-части повышенной экономичности для турбоприводов вспомогательных механизмов: Отчет/Ленингр.корабл. ин-т.; Руководитель темы А.М.Топунов. -№ НГ 7-404-81; инв. № 0182.1025710. Л., 1981. - 214 с.

111. Расход жидкости и газов. Методика выполнения измерений с помощью специальных сужающих устройств. Методические указания. РД 50-411-83. М.: Изд-во стандартов, 1984. с. 52 с.

112. Родин К.Г., Носов В.В. Газодинамические характеристикиIсопловых аппаратов парциальных сверхзвуковых турбин. //Изв. ВУЗов. Энергетика. 1981. - № 1. - С. 107-110.r 152

113. Родин К.Г., Капошин И.С., Батков Ю.П. Некоторые особенности рабочего процесса в мйкротурбинах. //Энергомашиностроение. 1970. - № 9. -С. 46.

114. Самойлович Г.С. Гидроаэромеханика. М.: Машиностроение, 1980.-280 с.

115. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин. М.: Машиностроение, 1962. - 570 с.

116. Слепухин А.И. Исследование сверхзвукового обплапачивания судовых турбин заднего хода: Дйс. .канд.техн.наук. Л., 1970. - 174 с.

117. Топунов A.M. К вопросу методики испытания кольцевых решеток профилей. //Изв. ВУЗов, Энергетика. 1959. - № 1. - С. 21-26.

118. Топунов A.M. Теория газовых турбин. Л.: Судостроение, 1985.472 с.

119. Траупель В. Тепловые турбомашины. Л.: Госэнергоиздат. - 1961. -344 с.

120. Ферри А. Аэродинамика сверхзвуковых течений. / М., 1953. Гос. изд. технико- теоретической литературы.

121. Филлипов Г.А., Поваров O.A., Пряхин В.В. Исследование и расчет турбин влажного пара. М.: Энергия, 1973. - 232 с.

122. Холщевников К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин.-М.: Машиностроение, 1970.-610 с. '

123. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. М.: Машиностроение, 1986. -432 с.

124. Хилтон Ч.Ф. Аэродинамика больших скоростей. М.: 1955.

125. Щеколдин A.B. и др. Исследование работы сверхзвуковых турбинных ступеней при низких отношениях скоростей U/Co- //. Проблема совершенствования современных паровых турбин: Тез.докл. на ВсНТК. - Л., 1972-Вып. 183.-С. 156-166.153

126. Щеколдин A.B. Исследование и совершенствование сверхзвуковых ступеней скорости с осесимметричными каналами сопловой решетки. Дис. .канд.техн.наук. - М., 1971.

127. Экспериментальное исследование решеток профилей с большим относительным шагом. Отчет/Ленингр.политехн. ин-т; Руководитель темы И.И.Кириллов. N 323152; N 0284.0054811. Л., 1984. - 67 с.