Использование метода интерполяционно-аналитической аппроксимации уравнения IAPWS-95 при расчетах течений в проточных частях паровых турбин
Ключевые слова:
турбина, проточная часть, пространственное течение, уравнения состояния воды и водяного параАннотация
Предложен подход к аппроксимации уравнений состояния воды и водяного пара (IAPWS-95) для расчетов трехмерных вязких течений пара в проточных частях турбомашин. Метод основан на аппроксимации сложных термодинамических функций уравнения IAPWS-95 более простыми зависимостями с коэффициентами сжимаемости, вычисляемыми с помощью интерполяционных полиномов третьего порядка. Для проверки предложенной методики выполнены тестовые расчеты пространственных течений в пятиступенчатой проточной части цилиндра низкого давления паровой турбины мощностью 360 МВт одной из модификаций трехступенчатой проточной части цилиндра низкого давления паровой турбины К-200-130 и цилиндра среднего давления теплофикационной турбины Т120/130-12,8. Представлены сопоставления численных результатов с экспериментальными данными. Предложенный метод обеспечивает достаточную точность определения термодинамических величин во всем диапазоне работы современных и перспективных паровых турбин (максимальная погрешность не превышает ± 0,1 %), при этом не требуется существенного увеличения вычислительных затрат. Применение данного подхода позволяет обеспечить более точное моделирование трехмерных течений влажного пара в проточных частях турбин по сравнению с моделями, в которых используются простые уравнения состояния.
Библиографические ссылки
IAPWS, Revised Release on the IAPWS Formulation 1995 for the Thermodynamic Properties of Ordinary Water Substance for General and Scientific Use. – Available from: http://www.iapws.org.
IAPWS, Revised Release on the IAPWS Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam (The revision only relates to the extension of region 5 to 50 MPa). – Available from: http://www.iapws.org
Nashokin, V. V. (1980). Engineering thermodynamics and heat transfer. Publishing house «High School», 496 p.
Lee, B. I., Kesler, M. G. (1975). A generalized thermodynamic correlation based on three-parameter corresponding states. The American Institute of Chemical Engineers Journal, 21(3), 510–527.
Yershov, S. V., Rusanov, A. V. (2002). Numerical simulation of 3D viscous flows of imperfect gas in turbomachines. Part 1. Problem statement. Journal of mechanical engineering, 5(4), 18–25.
Rusanov, A. V., Pashchenko, N. V. (2010). Using the equation of thermodynamic properties of water vapor IAPWS-95 in3D calculations. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/7(47), 37–41.
Rusanov, A. V., Lampart, P., Pashchenko, N. V. (2012). 3D modeling flow in the low-pressure cylinder of steam turbine using the system equations of thermodynamic properties of water and steam IAPWS-95. Aerospace Engineering and Technology, 7(94), 107–113.
Rusanov, A. V., Yershov, S. V. (2008). Mathematical modelling of unsteady gasdynamic processes in the turbomachine settings. IPMach NAS of Ukraine, 275 p.
Yershov, S. V., Rusanov, A. V. (1996). C. A. The complex program of calculation of three-dimensional gas flows in multistage turbomachinery «FlowER». State Agency of Ukraine on Copyright and Related Rights, PA number 77, 1 р.
Marcinkowski, S., Gardzilewicz, A., Gluch, J. (1999). Results of extended flow measurements in the LP part of 18K370 steam turbine. Rep. Diagnostyka Maszyn, 11/99, 59 p.
Some problems of reconstruction and modernization of steam-turbines of thermal power-plants of Ukraine [Text] / N. I. Mamontov, T. N. Pugacheva // Bulletin of NTU "KhPI". Series: Power and heat engineering processes and equipment. – Kharkiv: NTU "KhPI", 2008. – № 6. – P. 152–161.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2015 Андрей Викторович Русанов, Н. В. Пащенко, Р. А. Русанов
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).
