Комплексна методологія проєктування проточних частин турбодетандерних установок

Анотація

Представлено авторську комплексну методологію проєктування проточних частин турбодетандерних агрегатів, основними елементами яких є доцентрова турбіна і відцентровий компресор. Методологія включає математичні методи і моделі різних рівнів складності – від одновимірних до просторових, а також експериментальні дослідження. Розрахунок тривимірної в’язкої течії виконується за допомогою методу чисельного інтегрування осереднених рівнянь Нав’є-Стокса і диференційної моделі турбулентності Ментера. Опис просторової форми турбіни і компресора здійснюється з використанням методу вихідних даних, для якого існує обмежена кількість параметризованих величин. Наведено приклад розробленої проточної частини, яка має високу газодинамічну ефективність у широкому діапазоні режимів роботи і за своїми характеристиками відповідає кращим світовим аналогам. Показано, що розрахункові газодинамічні характеристики задовільно співпадають з експериментальними даними. Створено базу даних високоефективних проточних частин турбін і компресорів, які використовуються як прототипи при створені нових сучасних турбодетандерних установок.