автореферат диссертации по транспорту, 05.22.07, диссертация на тему:Выбор и обоснование основных параметров регенератора для локомотивного газотурбинного двигателя

На правах рукописи

ЛЕСНИКОВ Дмитрий Николаевич

ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РЕГЕНЕРАТОРА ДЛЯ ЛОКОМОТИВНОГО ГАЗОТУРБИННОГО

ДВИГАТЕЛЯ

Специальность 05.22.07 - Подвижной состав железных дорог, тяга поездов и электрификация

Л

А в т о р с ф с р а т

диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук

□□345741В

Москва 2008

003457416

Работа выполнена в Открытом акционерном обществе "Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта" (ОЛО «ВНИИЖТ»).

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Коссов Евгений Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Киселев Валентин Иванович

кандидат технических наук Подшивалов Алексей Борисович

Ведущее предприятие: ФГУП «Московское машиностроительное

производственное предприятие «САЛЮТ»

Защита диссертации состоится " 23 " декабря 2008 года в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 218.002.01 при Открытом

железнодорожного транспорта" (ОАО «ВНИИЖТ») по адресу: 107996, г. Москва, ул. 3-я Мытищинская, д. 10, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в технической библиотеке ОАО «ВНИИЖТ».

Автореферат разослан" 21 " ноября 2008 г.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять в адрес института.

Ученый секретарь диссертационного совета,

акционерном обществе

'Научно-исследовательский институт

доктор технических наук

Д.В. Ермоленко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

Совершенствование автономной тяги во многом сдерживается тем, что дизельные силовые установки как источник энергии в своем развитии в значительной степени исчерпали возможности дальнейшего повышения технико-экономических характеристик, главные из которых экологическая эффективность, экономичность, весогабаритные показатели, надежность и трудоемкость обслуживания, способность работать на различных видах топлива, в том числе на природном газе.

Альтернативой дизельным силовым установкам могут служить газотурбинные двигатели, которые в современном исполнении по всем перечисленным показателям имеют определенные преимущества. Выбросы вредных веществ на единицу выработанной энергии уменьшаются в 10 - 15 раз, кпд может достигать 50 - 55 %, удельный вес ниже в 3 - 4 раза, нет ограничений в использовании жидких и газовых топлив.

Для получения высокого кпд газотурбинный двигатель должен быть оборудован регенератором-теплообменником. Установка регенератора-теплообменника ухудшает весогабаритные показатели и приемистость двигателя.

Известно, что регенератор-теплообменник существенно повышает кпд двигателя, однако при этом требуется обеспечить переходной процесс за 20 -25 секунд. Не ясно, можно ли обеспечить переходной процесс за заданное время, не теряя температуру стенок регенератора-теплообменника и его эффективность.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью диссертационной работы является определение возможности применения газотурбинных двигателей с регенератором-теплообменником в качестве силовой установки на маневровом подвижном составе.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Поставленные задачи решены с использованием методов математического моделирования, графо-аналитического и

экспериментального исследования.

Основным методом теоретического исследования послужило математическое моделирование процессов в силовой установке газотурбовоза, в том числе в переходных режимах работы газотурбинного двигателя (ГТД). Адекватность модели установлена численным совпадением ряда показателей работы двигателя в установившихся режимах, предоставленных разработчиками ФГУП «ММПП «Салют».

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:

- разработана методика расчета показателей работы регенератора-теплообменника в статических и переходных режимах;

- разработана математическая модель эксплуатационных режимов локомотивного газотурбинного двигателя с регенератором;

- математически описаны нестационарные процессы в компрессоре, турбине регенераторе;

- выявлена эффективность применения регенератора-теплообменника для локомотивных ГТД с учетом режимов работы и производительности при выбранных параметрах конструкции.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

Разработаны рекомендации по выбору параметров регенератора-теплообменника для локомотивов, учитывающие режим и специфику работы подвижного состава.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты работы и ее отдельные положения докладывались на научной конференции молодых ученых и аспирантов по развитию железнодорожного транспорта в условиях реформирования (г. Щербинка 19 апреля 2006 г.); на 69-ой Научно-технической конференции с международным участием «Подвижной состав и безопасность движения на транспорте» (г. Харьков 17 - 19 апреля 2007 г.)

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе в ведущих рецензируемых научных изданиях, определенных ВАК - 1.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников. Работа изложена на 144 страницах, содержит 106 страниц текста, 42 рисунка, 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность научной задачи, обоснована её экономическая целесообразность, сформулированы общие цели исследования.

В первой главе проведен анализ применения ГТД на подвижном составе, рассмотрены схемы газотурбинных установок, используемых на локомотивах. Проведен сравнительный анализ применения газотурбинных и дизельных двигателей на тяговом подвижном составе. Рассмотрены схемы регенераторов для газотурбинных установок, особенности цикла газотурбинной установки с регенерацией теплоты.

Многочисленные теоретические и экспериментальные исследования, проведенные в разные годы в ЦИАМ, МВТУ им. Баумана и др. позволили получить обширный материал для решения задач, связанных с применением газотурбинной техники на подвижном составе. Значительный вклад в теорию

и практику решения этих проблем внесли: Уваров В.В., Котляр И.В., Кириллов И.И., Ольховский Г.Г., Стариченко В.Д., Бенев B.C., Грязное Н.Д., Гуковский Г.Е., Николаев И.И., Хазен М.М., Воронков JI.A., Пономарев П.С., Гительман А.И., Ермольчик В.Н., Мед Г.Д., Нахамкин М.З., Селин В.В., Бартош Е.Т. и др.

Проведенный анализ реализованных технических решений выявил следующее:

целесообразно применять на железнодорожном транспорте газотурбинные двигатели четвертого поколения, специально переработанные под требования тягового подвижного состава;

- применение природного газа в виде топлива позволит снизить затраты на приобретение топлива;

- преимуществом ГТД перед двигателями внутреннего сгорания является существенное сокращение количества вредных веществ выбрасываемых в атмосферу;

- применение регенератора-теплообменника на газотурбинном двигателе позволяет существенно повысить эффективный кпд;

- наиболее технологичными и компактными для локомотивного газотурбинного двигателя являются пластинчатые регенераторы;

- разработанные методики позволяют выполнять расчет характеристик газотурбинных двигателей только на стационарных режимах, в отдельных работах рассмотрены методики расчета переходных режимов работы для ГТД простого цикла.

На основании проведенного анализа поставлены следующие задачи:

- разработать математическую модель газотурбинного двигателя с регенератором-теплообменником для расчета показателей рабочего процесса характерного для подвижного состава;

- разработать методику расчета показателей рабочего процесса регенератора-теплообменника в статических и переходных режимах;

- оценить, способен ли ГТД с регенератором-теплообменником, разработанный ФГУП «ММПП «Салют», обеспечить рабочий процесс, характерный для маневрового газотурбовоза.

Вторая глава посвящена описанию математической модели газотурбинного двигателя с регенератором-теплообменником в статических и переходных режимах работы.

В данной модели газотурбинный двигатель представлен в виде системы уравнений, описывающих процессы в компрессорах высокого и низкого давления, камере сгорания, турбинах высокого и низкого давления, механические потери. И дифференциальных уравнений, описывающих параметры, зависящие от времени: угловые скорости валов турбины высокого и низкого давления, температуру стенок регенератора-теплообменника.

В установившемся процессе дифференциальные уравнения преобразуются в уравнения баланса энергии, что использовано в алгоритме в качестве признаков окончания переходного процесса.

Система уравнений математической модели состоит из трех основных

групп:

1. Алгебраических уравнений, описывающих квазистационарное течение рабочего тела по элементам ГТД;

2. Дифференциальных уравнений, описывающих изменение во времени параметров, определяющих состояние элементов двигателя;

3. Дифференциальных и алгебраических уравнений, описывающих характерные особенности законов управления подачей топлива и нагрузкой двигателя или требования к устройствам регулирования.

Для расчета расхода рабочего тела, с учетом принятых допущений, используется система из 76 алгебраических уравнений, последовательно описывающих зависимости изменения давлений и температур рабочего тела по элементам газотурбинной установки (рис. 1) от расхода рабочего тела при заданных значениях параметров, зависящих от времени:

Рис. 1. Принципиальная расчетная схема силовой установки газотурбовоза ТГЭМ10

1 - фильтр, 2 - турбина низкого давления, 3 - турбина высокого давления, 4 -компрессор высокого давления, 5 - тяговый синхронный генератор, 6 - компрессор низкого давления, 7 - камера сгорания, 8 - теплообменник-регенератор

Гт1 = -;Я

<

рО

г, =т^\,вв,т0у,

ж2 = — = я2(а)2,в„Т.,р1г]2); Р1

Тг =Т1(я2,т}2)-,

(1)

р6

где тг/ - степень понижения давления в фильтре; р1- давление воздуха после фильтра;

рО - атмосферное давление; С„ - расход воздуха; Т0 - температура воздуха на улице; Тг температура воздуха за фильтром;

ж2- степень повышения давления в компрессоре низкого давления

(КНД);

р2- давление воздуха перед КНД;

оу2 - частота вращения вала КНД;

ж7 - степень понижения давления в регенераторе;

Т6 - температура газа перед регенератором;

рб- давление газа перед регенератором;

р7- давление газа после регенератора.

При решении системы алгебраических уравнений целесообразно исходить из свойства объекта, которое заключается в том, что начальное и конечное значения давления рабочего тела равны атмосферному. В этом случае:

Пя-, = 1 , 1=1,2........п. (2)

Степени повышения давлений (я;) в каждом сечении тракта зависят от расхода рабочего тела и состояния рабочего тела на входе в г'-тое сечение. Так как течение рабочего тела принято квазистационарным, уравнения для определения расходов не зависят от времени в явном виде.

Задаваясь приращением расхода воздуха Ду]*, определяются значения

произведения перепадов давления для новых параметров газа Пх". При

выполнении условия (2) принимается величина расхода рабочего тела у+Ау.

Для расчета изменяющихся во времени величин в математической модели применены следующие дифференциальные уравнения первого порядка:

^о) Вд ^ N твд N ¡фд N е

Л 3 ¡¡я* 03 вд

<Лв„я Итнп - N.

'яд тнд пкнд (3)

Ж ^ндхсонд

адл = сА-тА-(тА1-тА)

где:

це:

Ые - эффективная мощность турбины, отдаваемая тяговому генератору, кВт;

Мтвд ~ мощность турбины высокого давления, кВт;

Мквд ~ мощность компрессора высокого давления, кВт;

Мтнд- мощность турбины низкого давления, кВт;

Nкнд~ мощность компрессора низкого давления, кВт;

Jвд- момент инерции ротора турбины высокого давления, Н-м2;

- момент инерции ротора турбины низкого давления, Н-м2; со щ- частота вращения вала КВД, об/мин; со щ- частота вращения вала КНД, об/мин;

ТА - температура стенки регенератора на предыдущем шаге расчета, К;

Тм - температура стенки регенератора, К;

(¡<2Л - теплота, затраченная на нагрев стенки регенератора, Дж;

СА - теплоемкость стенки регенератора «а», Дж/(кгК);

тА — масса регенератора, кг.

Блок-схема программы расчета показателей переходного процесса ГТД с регенератором показана на рис 2.

Преимуществами примененной математической модели газотурбинного двигателя являются:

- возможность моделирования статических и динамических процессов с заданной точностью;

- компактность модели.

Разработанная методика дала возможность осуществлять детализацию процесса в любом сечении воздушного и газового трактов. Выбранный способ определения расхода рабочего тела обладает хорошей сходимостью. Разработанная математическая модель позволила рассчитать нестационарные режимы работы газотурбинного двигателя с регенератором-теплообменником.

Рис. 2. Блок-схема программы расчета показателей переходного процесса ГТД с

регенератором

Третья глава посвящена численному исследованию работы ГТД с регенератором-теплообменником. Целью численного исследования является выбор параметров регенератора-теплообменника и определение их влияния на показатели работы двигателя в режимах эксплуатации.

Для наиболее полного представления о преимуществах и недостатках регенератора были проведены:

- расчет характеристик ГТД на стационарных режимах работы;

- расчет характеристик ГТД на нестационарных режимах работы, характерных для маневрового локомотива.

Предложена упрощенная схема оценки показателей работы регенератора-теплообменника в модели, описывающей нестационарные режимы работы газотурбинного двигателя, Расчетная схема теплообменника представлена на рис. 3.

При расчете приняты следующие допущения:

- в соответствии с критерием Био пренебрегаем теплопроводностью в стенке регенератора;

- регенератор-теплообменник разбит на некоторое количество условных сечений, значение температуры стенок в которых на первом шаге берется из предыдущего расчета.

Уравнения теплообмена на каждом участке записаны в следующем

виде:

- тегоюотвод от газов к стенке «а»:

<*вглу =<*Д/ ^ {Тщ -ТАу , (4)

где dQp1l^ij - теплота, отбираемая от газа поверхностью «а», Дж;

аГ] - коэффициент теплоотдачи от газа к стенке на поверхности «а», Дж/(м2-К);

¥ - площадь омывания, м2;

Тщ - температура газа на каждом сечении регенератора, К;

ТЛу - средняя температура поверхности «а», К.

Tßi\

ТГ2

Тгн

Тг,

Trj*i

А.

Тог

Тон

Го,

Toj+i

И

Рис. 3. Расчетная схема теплообменника

Tbj+1 - температура воздуха на входе в регенератор после компрессора высокого давления; Тв1 - температура воздуха на выходе из регенератора перед камерой сгорания; Тв2, Tbj-1, Tßj - температура воздуха в регенераторе; Tri - температура отработавших газов на входе в регенератор после турбины; Tij+1 - температура отработавших газов на выходе из регенератора; Тг2, Trj-1, Trj - температура отработавших газов в регенераторе; 1, j-1, j, j+1 - сечения; а — стенка регенератора.

- теплоотвод на нагрев стенки «а»:

dQAij =CAmA \TAi] -TA(i_X)j ], (5)

где dQAij - теплота, затраченная на нагрев стенки «а», Дж; Ca - теплоемкость стенки регенератора «а», Дж/(кг-К); тпа - масса регенератора, кг; Та{,-1)] - средняя температура поверхности «а» на предыдущем шаге расчета, К;

- теплоотвод от стенки «а» к воздуху:

<@ВАV ~<*ви ^{Тлу -ТВу . (6)

где й(2ш! - теплота, отведенная от поверхности «а» к воздуху, Дж; ав; - коэффициент теплоотдачи от газа к стенке на

поверхности «а», Дж/(м2-К); Тщ - температура воздуха на каждом сечении регенератора, К;

- количество тепла, содержащееся в отработавших газах:

= СРг,} • °г • (тги - Тщт)Л1, (7)

7,

где Сг - расход газа, кг/с;

С/?л/ - теплоемкость газа, Дж/(кг-К);

- количество тепла содержащиеся в воздухе:

<*Яву = СРвц ' °в • <7в,о+1) - Твц Щ , (8)

/ ,

где - расход воздуха, кг/с;

Срву - теплоемкость воздуха, Дж/(кг-К).

При нестационарном теплообмене баланс теплоты описывается системой уравнений

Алгоритм расчета предусматривает многократное последовательное определение температуры газа, воздуха и стенок в сечениях регенератора-теплообменника, принимая температуру стенок в каждом проходе равной ее величине на предыдущем шаге.

В результате численного интегрирования системы для каждого условного участка получены алгебраические уравнения для определения: - температуры воздуха на выходе из регенератора

< Фщ = <М2гау ;

(9)

^й/рч!)' СрВу -бд +0,5--Р -(2- ТАу ТВу+ц) Срви-Св+0,5-ав,-Р

(10)

- температуры газа на выходе из регенератора

УОуСг

СРгу • + 0,5 • огпу • F

(П)

- температуры стенок «а» в каждом условном сечении

<*/(/+О

агГР+ави-Р+сА-тА

.(12)

Чу

Так как отработавшие газы и воздух поступают в регенератор в противоположных направлениях по отношению друг к другу, разобьем регенератор на 6 частей (нумерация частей начинается со стороны движения отработавших газов), которые позволят рассмотреть работу регенератора более подробно (математическая модель допускает разбиение на любое количество частей).

Разработанная методика включена в программу расчета показателей работы газотурбинного двигателя на нестационарных режимах и позволила определить влияние поверхности и массы теплообменника на временные характеристики переходного процесса.

Адекватность модели ГТД оценивалась численным совпадением ряда показателей работы двигателя в установившихся режимах. В качестве сравниваемых принимались расход топлива, расход воздуха, угловые скорости валов ТВД и ТНД, эффективная мощность двигателя, температура воздуха и отработавших газов в регенераторе.

Для получения адекватности модели при имитации установившихся режимов были созданы специальные модификации программы, обеспечивающие сравнение данных и последовательное приближение расчетных значений сравниваемых параметров. Во всех случаях проверки адекватности параметров рабочих процессов в установившихся режимах задавалась угловая скорость ротора турбины высокого давления. Наибольшая погрешность параметров базовой модели и расчетных не превышает 9 %, для большинства зависимостей погрешность не превышает 2 - 3 %. В целом было установлено удовлетворительное совпадение расчетных данных с данными базовой модели.

В результате численного исследования установлено, что использование регенератора-теплообменника на газотурбинном двигателе ГТД 1 ООО позволило повысить кпд двигателя с 30 % до 41 %.

Уменьшение эффективной площади регенератора с 480 м2 до 250 м2 при одинаковой массе 800 кг существенно сказывается на стационарных характеристиках. Кпд двигателя снижается на 7 — 8 %, эффективность регенератора снижается на 8 - 11 %, средняя температура стенки регенератора на частичных режимах работы повышается на 2-3 %. Относительные изменения показателей работы турбины при варьировании нагрузки и эффективной площади регенератора-теплообменника представлены на рис. 5.

6, % б, %

1 - подача топлива; 2 - эффективность регенератора; 3 - средняя температура стенки регенератора-теплообменника; 4 - кпд турбины.

Рис. 5. Относительные изменения показателей работы турбины при варьировании эффективной площади регенератора-теплообменника а) 50 % нагрузки ГТД; б) 100 % нагрузки ГТД

На рис. 6 рассмотрено количество теплоты, переданное регенераторам с разными техническими параметрами в переходном режиме. В переходном режиме с применением регенератора массой ш = 800 кг и рабочей площадью Г = 480 м2, регенератор полностью нагрелся за 60 с, количество тепла переданное стенкам регенератора достигло 46000 кДж.

При установке регенератора-теплообменника с площадью Г=250м2 и массой ш = 400 кг, продолжительность до полного нагрева регенератора-

теплообменника составила 25 с, количество тепла - 23000 кДж. Оа.Дж

/ - m = 800 кг, f- 480 м2; 2- m = 400 кг, f= 250 м2; J - m = 400 кг, f = 480 м2.

Рис. 6. Количество тепла, переданное регенератору-теплообменнику за время

переходного режима

Применив более тонкую стенку, можно добиться снижения массы регенератора-теплообменника, не уменьшая при этом рабочую площадь. Так при массе регенератора m = 400 кг, и рабочей площади f = 480 м2 время до полного нагрева регенератора-теплообменника снизится до 30 с, количество тепла - 23000 кДж.

На рис. 7 показано, изменение расхода топлива в зависимости от технических параметров регенератора-теплообменника.

На рис. 8 показано изменение энергии, переданное к стенкам регенератора (т = 800 кг и f = 480 м2) при наборе мощности на временном отрезке от 0 до 20 с. В первой части стенка регенератора подвергается наибольшему температурному воздействию. При проходе отработавших газов через регенератор, газ отдает тепло на нагрев стенки регенератора. На второй секунде переходного процесса количество тепла в первой части стенки регенератора достигло 580 кДж, и начало снижаться, в остальных частях продолжает повышаться. На 8 секунде переходного режима энергия в первой части резко падает до - 250 кДж (положительное значение энергии - это энергия переданная отработавшими газами к стенке регенератора, отрицательное значение энергии - это энергия переданная от стенки

регенератора к воздуху). Аналогичный характер, но с меньшей амплитудой изменения наблюдается во 2 и 3 части. В 4, 5, 6 перепады энергии не значительны.

ЕН_общ, кг/с 16

14 12 10 8 6 4 2 О

---------

7

----------- 2

ч

3

О 5 10 15 20 25 с

/-без регенератора; 2-т = 400кг, (=2ЬЪ м2; 3-т = 400 кг, Г =480 м2. Рис. 7. Суммарный расход топлива

О.Дж

600000

-200000

-400000

! \г

2 / 4

5 ! % 6

5 уЧ з Нй \Я\Л N 5 X 2

53 с

Рис.8. Энергия, переданная к стенкам регенератора по сечениям при наборе мощности

На рис. 9 представлены показатели работы газотурбинного двигателя в переходном режиме с регенератором-теплообменником и без него (от 20 % до 100 % нагрузки).

кпд

0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 2900 2600 2300 2000 1700

0,07 0,055 0,04 0,025 0,01

I /

- / »ЧЛ'У Л*—

/ У

птвд, рад/с

1

у / >

Ы, кг/с

5

4

3

2 11 9 7

5 3

1300 1200 И00 1000 900

Су, кг/с

7 1 м-

1

1 1

? !

1

1 |

Ткс, К

/ (Ч ч<

Г

\

2 /

1

^о тр. г ) К

Ые, кВт

40

О

20

40

60

80

ис

1000 800 600 400 200

О

20

60 80

1 - ГТД с регенератором; 2 - ГТД без регенератора Рис. 9. Временные характеристики переходного процесса газотурбинного двигателя

40

60

2 \

1 \ Чуу

1 <

\ 2

80

Закон управления задавался функциональными зависимостями мощности нагрузки от угловой скорости вала турбины высокого давления (ТВД). При этом предусматривался приоритет поддержания требуемых значений углового ускорения вала ТВД и мощности нагрузки. Для обеспечения заданного углового ускорения увеличивается подача топлива. За период с 0,1 до 1 секунды подача топлива (Ы) выросла с 0,0012 кг/с до 0,0194 кг/с, за это время температура рабочего тела в камере сгорания (Ткс) достигла ограничительной температуры 1260 К. Температура воздуха на выходе из регенератора-теплообменника (Т„ередкс) составила 840 К, что на 46 К больше начального значения. Коэффициент избытка воздуха (а) снизился с 8,5 до 5,5. В результате коэффициент полезного действия турбины (кпд) снизился до 0,24.

Начиная с 1 по 16 секунду вступает в силу ограничение по температуре в камере сгорания, которое не позволяет превысить допустимую температуру рабочего тела выше 1260 К.

На 16 секунде достигается допустимое заданное угловое ускорение ТВД [со*] = 90 рад/с, подача топлива (Ы) составила 0,0313 кг/с, действительный расход воздуха (Су) равен 3,45 кг/с.

В период с 16 по 23 секунду обороты вала ТВД начинают приближаться к заданному номинальному значению 2770 рад/с, и угловое ускорение вала ТВД начинает снижаться в соответствии с заданным угловым ускорением СО *. Подача топлива снижается до 0,023 кг/с. Компрессор подает избыточное количество воздуха в камеру сгорания, в результате чего начинает расти коэффициент избытка воздуха а от 5,76 до 10. Снижение подачи топлива и рост коэффициента избытка воздуха приводит к снижению температуры рабочего тела в камере сгорания с 1260 до 930 К. Кпд турбины достигло значения 0,4. На 25 секунде обороты достигли номинального заданного значения оборотов ТВД.

С 25 секунды переходной процесс регулируется только за счет

допустимого приращения мощности. Для того чтобы увидеть влияние регенератора-теплообменника на переходной процесс допустимое приращение мощности [И*] было принято таким же, как при переходном режиме ГТД без регенератора-теплообменника. По этому общее время переходного процесса не велико и совпадает с общим временем переходного процесса ГТД без регенератора.

При сравнении двух переходных режимов при одинаковых настройках управления можно увидеть влияние регенератора-теплообменника на переходной режим ГТД. Видно, что регенератор-теплообменник рассматриваемой конструкции очень быстро нагревает воздух перед камерой сгорания, что привело к росту температуры рабочего тела в камере сгорания до 1260 К. Это позволило добиться номинальных оборотов двигателя за 25 секунд, а без регенератора это удается только за 36 секунд.

Четвертая глава работы посвящена оценке технико-экономической эффективности применения гозотурбовоза при маневровой работе.

Технико-экономическое обоснование сделано на основе научно-исследовательской работы ФГУП ВНИИЖТ «Технико-экономическая оценка создания автономного подвижного состава с альтернативными силовыми установками» (Москва, 2000 г.), при соответствующей корректировке цен по уровню 2008 г.

Эксплуатационные расходы определяются при работе локомотива на сортировочной горке. Цикл работы на сортировочной горке состоит из одиночного пробега локомотива под очередной состав, надвига состава на сортировочную горку с достижением для первого вагона вершины сортировочной горки, роспуска состава с сортировочной горки с постоянной скоростью и осаживания вагонов в подгорочном парке. Осаживание вагонов в подгорочном парке происходит в среднем один раз за четыре роспуска составов.

Результаты расчётов показывают, что во всех рассмотренных случаях применение газотурбовозов экономически выгоднее по стоимости жизненного цикла, чем применение тепловозов. Это обусловлено в перспективе их более высокой энергетической и экологической эффективностью и более низкой ценой газомоторного топлива.

Результаты технико-экономических расчётов сведены в таблицу 1.

Таблица 1. Технико-экономические показатели

Показатели ТЭМ18 ТЭМ18Г на сжатом газе ТГЭМ10 на сжатом газе

Стоимость, тыс. руб. 16000 18400 24815

Годовые эксплуатационные расходы, тыс. руб. 4587 4286 2800

Полезный экономический эффект от внедрения новой техники, тыс. руб. 2115 13088

Лимитная цена, тыс. руб. 17693 26471

Удельная стоимость жизненного цикла, тыс.руб./млн. ткмбр 77,2 68,5 55,58

Высокий экономический эффект даёт применение на газотурбовозах сжатого природного газа, в этом случае снижение удельной стоимости жизненного цикла для маневрового локомотива составляет 25-30 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В диссертации поставлена и решена задача применения регенератора-теплообменника на газотурбинном двигателе маневрового локомотива.

2. "Установлено, что при выбранных параметрах регенератора-теплообменника маневровый газотурбовоз по основным техническим и технико-экономическим характеристикам (тяговые свойства, способность выполнения маневрового цикла, экологическая эффективность,

эксплуатационные расходы на топливо и ремонт) превосходит локомотивы с дизельными двигателями.

3. Разработана методика расчета показателей работы регенератора-теплообменника в статических и переходных режимах, которая позволяет определить влияние поверхности и массы теплообменника на временные характеристики переходного процесса.

4. В результате использования разработанной автором методики определено, что на стационарных режимах при увеличении эффективной площади регенератора с 250 м2 до 480 м2 кпд двигателя увеличивается на 7 -8 %, расход топлива снижается на 6-7 %, эффективность регенератора увеличивается на 8-11%, средняя температура стенки регенератора на частичных режимах работы понижается на 2 — 3 %.

5. В диссертации установлено, что в переходном режиме:

- с применением регенератора массой ш = 800 кг и рабочей площадью Г = 480 м2, регенератор-теплообменник полностью нагрелся за 60 с, количество тепла, переданное стенкам регенератора, достигло 46000 кДж;

- с регенератором-теплообменником ш = 400 кг и Г = 250 м2 время нагрева регенератора-теплообменника составило 25 с, количество тепла - 23000 кДж;

- с регенератором-теплообменником ш = 400 кг и Г = 480 м2 время нагрева регенератора-теплообменника снижается до 35 с, количество тепла -23000 кДж.

6. Разработана математическая модель газотурбинного двигателя с регенератором-теплообменником для расчета показателей работы газотурбинного двигателя на режимах, характерных для локомотивов.

7. Расчеты, выполненные с помощью разработанной автором математической модели на режимах характерных для маневровых локомотивов, показали хорошую сходимость с результатами, полученными от разработчиков ГТД с регенератором-теплообменником ФГУП «ММПП «Салют». Погрешность мощности и расхода составила 0,3 %, а остальные параметры не отклоняются более чем на 5 %.

8. Использование разработанной математической модели позволило установить, что ГТД с регенератором-теплообменником разработанный ФГУП «ММПП «Салют» обеспечивает требование по приемистости 100 кВт/с, предъявляемое к силовым установкам маневрового локомотива.

9. Технико-экономические расчеты показали, что для маневровой работы применение газотурбовозов экономически выгоднее, чем тепловозов. Это обусловлено более высокой энергетической эффективностью газотурбовозов и более низкой ценой газомоторного топлива. При применении локомотивов с газотурбинными двигателями стоимость жизненного цикла, отнесенная к единице выполненной работы, на 25 - 30 % ниже, чем у тепловозов, что в масштабе отрасли может дать экономию около 3 млрд. руб. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Коссов Е.Е., Лесников Д.Н. «Моделирование режимов работы регенератора в локомотивном газотурбинном двигателе» // Вестник ВНИИЖТ. 2007 г. № 4. С.35 - 36.

2. Лесников Д.Н. "Варианты тяговой цепи маневрового газотурбовоза с накопителями энергии"// Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформирования: Сб. научн. тр./Под ред. Ю.М. Черкашина, Г.В. Гогричиани. М.: Интекст, 2006 г. С. 68 - 74.

3. Лесников Д.Н., Батцерэн О., Гавриков С.Г. "Применение газотурбинных двигателей на железных дорогах мира" // Естественные и технические науки. 2006 г. № 3. С. 242 - 245.

4. Коссов Е.Е., Лесников Д.Н. «Моделирование эксплуатационных режимов локомотивного газотурбинного двигателя с регенератором» // «Железнодорожный транспорт: Наука и практика» / 2007 г. С. 22 - 23.

5. Лесников Д.Н. "Способы повышения тяговой мощности в электрической передаче газотурбовоза" // «Локомотивы и локомотивное хозяйство» Обзорная информация ЦНИИТЭИ. 2006 г. № 2 - 3.

6. Коссов Е.Е., Азаренко В.А., Аникиев И.П., Бычков Д.А., Корнев А.Н., Комарицкий М.М., Кузнецов Д.А., Лесников Д.Н, Молчанов А.В. «Разработка концепции развития автономного тягового подвижного состава» // ВНИИЖТ - транспорту. Научные проблемы технического развития железнодорожного транспорта: Сб. науч. тр. научно-практической конференции ОАО «ВНИИЖТ» / Под ред. А.Е. Семечкина - М.: Интекст, 2008 г. С. 89- 100.

Подписано к печати 18.11.2008 г. Формат бумаги 60x90 1/16 Объем 1,5 п.л. Заказ 221 Тираж 100 экз. Типография ОАО «ВНИИЖТ», 3-я Мытищинская ул., д. 10

Введение

1. Анализ применения газотурбинного двигателя (ГТД) на подвижном составе

1.1. Сравнительный анализ, применение газотурбинных и дизельньрс двигателей на тяговом подвижном составе

1.2. Применение газотурбинных двигателей на железных дорогах мира

1.2.1. Швейцарский опыт применения ГТД

1.2.2. Английский опыт применения ГТД

1.2.3. Газотурбовозы в США

1.2.4. Отечественные газотурбовозы

1.2.5. Опыт применения ГТД во Франции

1.2.6. Применения ГТД в Канаде и США

1.2.7. Газотурбинная тяга в настоящее время

1.3. Выбор основных характеристик для регенератора

ГТД на маневровом газотурбовозе

1.3.1. Особенности регенераторов для газотурбинных установок

1.3.2. Особенности цикла газотурбинной установки с регенерацией теплоты

1.4. Постановка задачи исследования

2. Математическое моделирование рабочего процесса газотурбинной установки на режимах нагружения /64 2. 1. Требования к математической модели

2.2. Расчетная схема и основные допущения

2.3. Обобщенная блок-схема математической модели ГТД

2.4. Методика расчета расхода рабочего тела

2.5. Методика расчета параметров рабочего тела по элементам ГТД

2.5.1 Воздушный фильтр

2.5.2. Компрессор низкого давления (КНД) и компрессор высокого давления (КВД)

2.5.3. Регенератор

2.5.4. Камера сгорания

2.5.5. Турбина

2.5.5.1. Сопловой аппарат

2.5.5.2. Турбинное колесо высокого давления

2.5.5.3. Турбинное колесо низкого давления

2.5.6. Программа регулирования ГТД

2.5.7. Расчет переходных процессов

3. Численное исследование работы ГТД с регенератором-теплообменником

3.1. Методика расчета регенератора-теплообменника газотурбинного двигателя для маневрового газотурбовоза

3.2. Анализ результатов расчета характеристик ГТД на стационарных режимах работы маневрового газотурбовоза

3.2.1. Адекватность математической модели рабочих процессов газотурбинного двигателя

3.2.2. Влияние параметров регенератора-теплообменника на стационарные режимы работы ГТД для маневрового газотурбовоза

3.3. Анализ результатов расчета характеристик в переходном режиме ГТД маневрового газотурбовоза

4. Экономическая эффективность применения газотурбовоза при маневровой работе

4.1. Расчёт эксплуатационных расходов для маневровых локомотивов

4.2. Условия работы локомотивов на сортировочной горке

4.3. Определение наибольшего расчётного веса состава

4.4. Определение продолжительности работы и расхода топлива при одиночном пробеге локомотивов под каждый состав

4.5. Определение расхода топлива при осаживании вагонов в подгорочном парке

4.6. Определение продолжительности работы и расхода топлива при расформировании состава на сортировочной горке

4.7. Определение суточного объёма работы выполненного локомотивом

4.8. Определение затрат на ремонт маневровых локомотивов

4.9. Годовые эксплуатационные расходы

4.10. Расчёт полезного экономического эффекта от внедрения газотурбовоза

4.11. Расчёт удельной стоимости жизненного цикла локомотивов

Совершенствование автономной тяги во многом сдерживается тем, что дизельные силовые установки как источник энергии в своем развитии в значительной степени исчерпали возможности дальнейшего повышения технико-экономических характеристик, главные из которых экологическая эффективность, экономичность, весогабаритные показатели, надежность и трудоемкость обслуживания, способность работать на различных видах топлива, в том числе на природном газе [8, 9, 10, 14, 31, 34, 59].

Альтернативой дизельным силовым установкам могут служить газотурбинные двигатели, которые в современном исполнении по всем перечисленным показателям имеют определенные преимущества. Выбросы вредных веществ на единицу выработанной энергии уменьшаются в 10 — 15 раз, кпд может достигать 50 — 55 %, удельный вес ниже в 3 — 4 раза, нет ограничений в использовании жидких и газовых топлив [32, 36, 47, 71, 77].

Основные потери в газотурбинной установке - это потери теплоты с уходящими газами, которые составляют 60.70 %, а иногда и более процентов от подводимой с топливом энергии. В простой ГТУ газы, покидающие турбину, имеют высокую температуру. Это обстоятельство является основной причиной невысокой экономичности простых ГТУ. Поэтому экономичность ГТУ существенно повысится, если применить регенерацию теплоты [40, 45, 48, 50, 62, 70, 75].

Для получения высокого кпд газотурбинный двигатель должен быть оборудован регенератором-теплообменником. Установка регенератора-теплообменника ухудшает весогабаритные показатели и приемистость двигателя.

Известно, что регенератор-теплообменник существенно повышает кпд двигателя, требуется обеспечить переходной процесс за 20-25 секунд. Не ясно, можно ли обеспечить переходной процесс за заданное время, не теряя температуру стенок регенератора-теплообменника и его эффективность.

Цель работы. Целью диссертационной работы является определение возможности применения газотурбинных двигателей с регенератором-теплообменником в качестве силовой установки на маневровом подвижном составе.

Поставленные задачи решены с использованием методов математического моделирования, графо-аналитического и экспериментального исследования.

Основным методом теоретического исследования послужило математическое моделирование процессов в силовой установке газотурбовоза, в том числе в переходных режимах работы ГТД. Адекватность модели установлена численным совпадением ряда показателей работы двигателя в установившихся режимах, предоставленных разработчиками ФГУП «ММПП «Салют».

Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем: разработана методика расчета показателей работы регенератора-теплообменника в статических и переходных режимах; разработана математическая модель эксплуатационных режимов локомотивного газотурбинного двигателя с регенератором; математически описаны нестационарные процессы в компрессоре, турбине регенераторе; выявлена эффективность применения регенератора-теплообменника для локомотивных ГТД с учетом режимов работы и производительности при выбранных параметрах конструкции.

Разработаны рекомендации по выбору параметров регенератора-теплообменника для локомотивов, учитывающие режим и специфику работы подвижного состава

Результаты работы и ее отдельные положения докладывались на научной конференции молодых ученых и аспирантов по развитию железнодорожного транспорта в условиях реформирования (г.Щербинка 19 апреля 2006г.); на 69-ой Научно-технической конференции с международным участием «Подвижной состав и безопасность движения на транспорте» (г. Харьков 17-19 апреля 2007г.)

Заключение

1. В диссертации поставлена и решена задача применения регенератора-теплообменника на газотурбинном двигателе маневрового локомотива.

2. Установлено, что при выбранных параметрах регенератора-теплообменника маневровый газотурбовоз по основным техническим и технико-экономическим характеристикам (тяговые свойства, способность выполнения маневрового цикла, экологическая эффективность, эксплуатационные расходы на топливо и ремонт) превосходит локомотивы с дизельными двигателями.

3. Разработана методика расчета показателей работы регенератора-теплообменника в статических и переходных режимах, которая позволяет определить влияние поверхности и массы теплообменника на временные характеристики переходного процесса.

4. В результате использования разработанной автором методики определено, что на стационарных режимах при увеличении эффективной площади регенератора с 250 м" до 480 м~ кпд двигателя увеличивается на 6

14%, эффективность регенератора увеличивается на 5—9%, средняя температура стенки регенератора на частичных режимах работы понижается на 2 - 3 %.

5. В диссертации установлено, что в переходном режиме:

- с применением регенератора массой 171=800 кг и рабочей площадью Г=480м, регенератор-теплообменник полностью нагрелся за 60 с, количество тепла переданное стенкам регенератора достигло 46000 кДж;

- с регенератором-теплообменником т = 400 кг и Г = 250 м2 время нагрева регенератора-теплообменника составила 25 с, количество тепла — 23000 кДж;

- с регенератором-теплообменником ш = 400 кг и f=480м" время нагрева регенератора-теплообменника снизится до 35 с, количество тепла — 23000 кДж.

6. Разработана математическая модель газотурбинного двигателя с регенератором-теплообменником для расчета показателей работы газотурбинного двигателя на режимах характерных для локомотивов.

7. Расчеты выполненные с помощью разработанной автором математической модели на режимах характерных для маневровых локомотивов показали хорошую сходимость с результатами полученными от разработчиков ГТД с регенератором-теплообменником ФГУП «ММ1111 «Салют». Погрешность мощности и расхода составила 0,3 %, а остальные параметры не отклоняются более чем на 5 %.

8. Использование разработанной математической модели позволило установить, что ГТД с регенератором-теплообменником разработанный ФГУП «ММ1Ш «Салют» обеспечивает требования, предъявляемые к силовым установкам маневрового локомотива по приемистости 100 кВт/с.

9. Технико-экономические расчеты показывают, что для маневровой работы применение газотурбовозов экономически выгоднее, чем тепловозов. Это обусловлено их более высокой энергетической эффективностью и более низкой ценой газомоторного топлива. При применении локомотивов с газотурбинными двигателями стоимость жизненного цикла, отнесенная к единице выполненной работы, на 25 — 30% ниже, чем у тепловозов, что в масштабе отрасли может дать экономию около 3 млрд. руб. в год.

1. Азаренко В.А., Кудрявцев Я.Б., Заручейский A.B., Корнев А.Н., Ляшенко

2. A.C. ФГУП ВНИИЖТ «Технико-экономическая оценка создания автономного подвижного состава с альтернативными силовыми установками» Москва, 2000 г.

3. Арсеньев Л.В. Организация приемистости транспортных газотурбинныхдвигателей. «Энергомашиностроение», 1968.

4. Байков Б.П., Бордуков В.Г. Турбокомпрессоры для наддува дизелей.

5. Справочное пособие. Л., «Машиностроение» 1975. 100 с.

6. Байков Б.П., Бордуков В.Г., Иванов В.П. Турбокомпрессоры для наддувадизелей. Справочное пособие. Л.: Машиностроение, 1983, №8.

7. Барский И.А. Изменение температуры рабочих лопаток газовой турбинына неустановившихся режимах. «Автомобильная промышленность», 1965, №4.

8. Бартош Е.Т. Газотурбовозы и турбопоезда. М.: «Транспорт», 1978. 311 с.

9. Белоконь Н.И. Газотурбинные локомотивы. Журнал «Железнодорожныйтранспорт» №4, 1955.

10. Большая энциклопедия транспорта: В 8 т. Т. 4. Железнодорожныйтранспорт / Гл. ред. Н.С. Конарев. М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - 1039 с.

11. Володин А.И., Зюбанов В.З., Кузьмич В.Д. и др. Локомотивныеэнергетические установки: Учебник для вузов ж.-д. трансп. Под ред. А.И. Володина. М.: ИПК "Желдориздат", 2002. - 718 с.

12. Володин А. И. "Локомотивные двигатели внутреннего сгорания" Изд. 2-е перераб. и доп., М.: Транспорт, 1990 г., 256 с.

13. Воронков Л.А. Отечественные газотурбовозы. М., «Машиностроение», 1971.

14. Воронов A.A. Элементы теории автоматического регулирования. М. Оборонгиз, 1954.

15. Газотурбовоз Jetrain. International Railway Journal, 2001, № 1, С. 37.

16. Глаголев Н.М. Тепловозные двигатели внутреннего сгорания и газовые турбины. Изд. 3-е перераб. и доп. М.: Транспорт, 1973.

17. Глаголев Н.М., Куриц A.A., Водолажченко В.В., Бартош Е.Т. Тепловозные двигатели и газовые турбины. Трансжелдориздат, 1957.

18. Гончар Б.М., Матвеев В.В. Методика численного моделирования переходных процессов дизелей. Труды ЦНИДИ, вып 68, Л.: 1975.

19. Громов С.А., Шевченко Л.А. Газотурбовоз с электрической передачей переменного тока. «Электрическая и тепловозная тяга», №11, 1962 г.

20. Гуковский Г.Е. Исследование параметров и эксплуатационных характеристик пассажирского газотурбинного подвижного состава. М., 1977.

21. Деймич М. Е., Самойлович Г.С. Основы аэродинамики осевых турбомашин. М., Машгиз, 1959.

22. Деймич М.Е., Трояновский Б.М. Исследование и расчеты ступеней осевых турбин. М., «Машиностроение», 1964.

23. Ермольчик В.Н., Котляр И.В. Аналитические методы исследования динамических свойств однокомпрессорных схем ГТУ. «Труды Калининградского технического института», 1966.

24. Ершов В.Н. Неустойчивые режимы турбомашин. М., Машиностроение» 1966. 108 с.

25. Зальф Г.А. Тепловой расчет стационарных газовых турбин. Л., «Машиностроение», 1964. 308 с.

26. Зотиков Г.И. Методика расчета судовых ГТУ при частичных нагрузках. Л., Судпромгиз, 1958.

27. Иващенко H.A., Горбунова H.A. Методика и результаты математической оптимизации рабочего процесса тепловозного дизеля / Двигателестроение. Л.: Машиностроение, 1989, №5.

28. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1992 г. 672 с.

29. Кириллов И.И. Газовые турбины и газотурбинные установки. М., Т. 1, Машгиз, 1956.

30. Кириллов И.И. Газовые турбины и газотурбинные установки. М., Т. 2, Машгиз., 1956.

31. Кириллов И.И. Теория турбомашин. / М. — JI., «Машиностроение», 1964.

32. Кириллов И.И. Автоматическое регулирование паровых и газовых турбин. М., Машгиз, 1961.

33. Коссов B.C., Нестеров Э.И. Газотурбинная тяга: история и перспективы. / "Локомотив", №3, 2005. С. 39-41; №4, 2005. С. 37-40; №5, 2005. С. 37-40.

34. Коссов М.А. Автомобильные газотурбинные двигатели. М., Машгиз, 1964.

35. Коссов Е.Е. Перспективы применения газотурбинных установок с использованием альтернативных топлив на железнодорожном транспорте/ " Конверсия в машиностроении ", № 1, 2001. С. 43-46.

36. Коссов Е.Е., Сухопаров С.И. Оптимизация режимов работы тепловозных дизель-генераторов. М.: Интекст, 1999.

37. Коссов Е.Е. Маневровый газотурбовоз. «Железнодорожный транспорт: наука и практика» / 2007 г., с. 18 19.

38. Коссов Е.Е., Лесников Д.Н. «Моделирование эксплуатационных режимов локомотивного газотурбинного двигателя с регенератором» // «Железнодорожный транспорт: Наука и практика» / 2007 г. С. 22-23.

39. Коссов Е.Е., Лесников Д.Н. «Моделирование режимов работы регенератора в локомотивном газотурбинном двигателе» // Вестник ВНИИЖТ. 2007г. №4. С.35-36.

40. Костин А. К., Ларионов В. В., Михайлов Л. И. и др. "Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания" Справочное пособие, Л.: Машиностроение, 1979 г., 222 с.

41. Костюк А.Г., Шерстюк А.Н. Газотурбинные установки: Учеб. пособие для вузов.-М.: Высш. школа, 1979.

42. Котляр И.В. Переменный режим работы газотурбинных установок. Москва Киев, Машгиз, 1961.

43. Котляр И.В. Частичные и переходные режимы работы судовых газотурбинных установок. Л., «Судостроение», 1966.

44. Котляр И.В., Ермольчик В.Н. Расчет изменения параметров регенератора при неустановившихся режимах работы ГТУ. — «Теплоэнергетика», 1968. №8, с.65 67.

45. Котляр И.В., Селин В.В. Расчет переходных режимов судовых ГТУ. -«Труды Калининградского технического института». 1963, вып. 18.

46. Котляр И.В. Переходные процессы в газотурбинных установках. «Машиностроение» Ленинград, 1973г. 256 с.

47. Кривов В.Г., Синатов С.А., Орлов А.Н. Улучшение качества переходных процессов в дизелях с газотурбинным наддувом путем утилизации их отходящей теплоты. — Двигателестроение. Л.: Машиностроение, 1983, № 8.

48. Курзон А.Г. Газотурбинные установки морских судов. Л., «Транспорт», 1967.

49. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин. Л., «Транспорт», 1967.

50. Куценко A.C. Моделирование рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания на ЭВМ. Киев: Наукова думка, 1988.

51. Кэйс В.М., Лондон A.JL Компактные теплообменники. JL: «Государственное энергетическое издательство». 1962 г.

52. Лапытов Р.Ш. Вопросы рациональной эксплуатации газотурбинных установок. Учебное пособие./ УФА: УГНТУ, 2000 100 с.

53. Лесников Д.Н. "Способы повышения тяговой мощности в электрической передаче газотурбовоза" // «Локомотивы и локомотивное хозяйство» Обзорная информация ЦНИИТЭИ. 2006 г. №2-3.

54. Лесников Д.Н. "Варианты тяговой цепи маневрового газотурбовоза с накопителями энергии"// Развитие железнодорожного транспорта в условиях реформирования: Сб. научн. тр./Под ред. Ю.М. Черкашина, Г.В. Гогриничани. М.: Интекст, 2006. С.68-74.

55. Лесников Д.Н., Батцерэн О., Гавриков С.Г. "Применение газотурбинных двигателей на железных дорогах мира" // Естественные и технические науки. 2006 г. №3. С. 242-245.

56. Листвин А.Г. Влияние разделенного подвода газа на кпд осевой турбины. Двигателестроение. Л.: Машиностроение, 1988, №3.

57. Люлько Г.Б. Улучшение приемистости газотурбинной установки путем воздействия на поток воздуха. — «Изв. вузов. Энергетика», 1969, №9.

58. Марков Н.М. Теория и расчет лопаточного аппарата осевых турбомашин. Л.: «Машиностроение», 1966.

59. Матвеев Г.А., Камнев Г.Ф., Марков Н.М., Елизаров B.C. / Аэродинамика проточной части судовых турбин. Л.: «Судпромгиз» 1961.

60. Нестрахов A.C., Балычева. H.A. "Энергетика железнодорожного транспорта", сборник трудов "Совершенствование транспортной энергетики", М.: Наука, 1988 г., 44-69 с.

61. Николаев И.И. Газотурбовозы. М., «Трансжелдориздат», 1955.

62. Николаев Ю.П. Расчет и моделирование произвольных и оптимальных переходных режимов газотурбинных двигателей. «Изв. АН СССР. Энергетика и автоматика», 1961.

63. Ольховский Г.Г., Стариченко В.Д. Применение газотурбинных установок в крупной энергетике. М., БТИ ОРГРЭС, 1964.

64. Патрахальцев H.H., Соколов .Ю.А. Неустановившиеся режимы работы дизелей. — Двигатели внутреннего сгорания (НИИИНФОРМТЯЖМАШ), М., 1976 г.

65. Певзнер A.M. Расчет динамических характеристик судовой ГТУ. -«Труды ЦНИИМФ», 1969, вып. 111.

66. Правила тяговых расчетов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985 г., 287 с.

67. Ребров Б.В. Судовые газотурбинные установки. Д., Судпромгиз, 1961.

68. Результаты исследований газотурбовоза Г1-01 и локомотивных газотурбинных двигателей. / под редакцией Е.Т. Бартоша, М., «Транспорт» 1964.

69. Софронов А.Ф., Тихонов A.M. Исследование характеристик пластинчатых поверхностей нагрева. «Теплотехника» / №9, 1970.

70. Сухопаров С.И. Повышение эффективности работы тепловозных дизелей корректированием нагрузки в переходных процессах. Дис.канд. тех. наук. М., 1988. 225 с.

71. Уваров В.В. Газовые турбины и газотурбинные установки. М., «Высшая школа», 1970.

72. Уваров В.В., Бекнев B.C., Грязнов Н.Д. Локомотивные газотурбинные установки. М., Машгиз., 1962.

73. Тельнов К.А. Уравнение динамики противоточного регенератора ГТУ. — «Энергомашиностроение», 1968. №8.

74. Трубилов М.А., Арсеньев Г.В., Фролов В.В. и др. Паровые и газовые турбины: Учебник для вузов / Под. ред. А.Д. Костюка, В.В.Фролова. М.: Энергоатомиздат, 1986.

75. Турбины тепловых и автономных электрических станций. / под ред. А.Г. Костюка, В.В. Фролова. — М.: Издательство МЭИ, 2001.

76. Хазен М.М. Локомотивные газотурбинные установки. М., «Трансжелдориздат» 1960.

77. Шароваров Г.А. Метод расчета переходных процессов ГТУ при больших изменениях режимов. «Судостроение», 1969, №1.

78. Шнеэ Я.И. Газовые турбины. / М., Машгиз, 1960.

79. Швец И.Т., Федоров В.И., Марценюк З.А. Анализ переходных процессов в двухвальной ГТУ. — «Изв. вузов. Машиностроении», 1963, №9.

80. Яблоник P.M. Газотурбинные установки, М.: Машгиз, 1959.

81. ГОСТ 4.433-86. Установки газотурбинные стационарные. Номенклатура показателей.

82. J. Ipsen. Автономная тяга для скоростных пассажирских сообщений. Railway Gazette International, 2000, № 4, С. 235- 237.