Модернизированный турбокомпрессор

Новая концепция

РЕЗУЛЬТАТЫ ХОЛОДНЫХ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ТУННЕЛЬНОГО СОПЛОВОГО АППАРАТА.

К настоящему времени была закончена только первая серия экспериментов, проводившихся при степени расширения воздушного потока в туннельной турбинной ступени

1,1<πт<1,5,

полной температуре воздуха на входе

282<T1*0K<290

и полном давлении воздуха на входе

0,11<P1*, МПа<0,15

Примененное на испытательном стенде приборное измерительное оснащение и разработанная компьютерная программа обработки и анализа экспериментальных данных позволили при определении политропических значений мощности, работы и газодинамической эффективности туннельной турбинной ступени учесть затраты энергии:

  • на трение дисков турбины и компрессора при вращении в воздушном потоке;
  • при взаимодействии потоков воздуха, идущих на смазку упорных и опорных подшипниковых узлов ротора турбокомпрессора, с основными воздушными течениями турбинного и компрессорного трактов;
  • на утечки и подсосы воздуха извне через зазоры между сопловыми аппаратами и рабочими колесами турбокомпрессора.

Расчеты выполнялись по полным (заторможенным) параметрам потока, используя итерационные методы, учитывая режим течения и т. д.

Результаты проведенных опытов представлены на рис. 8 в виде зависимостей политропического КПД ηе проточной части турбинной ступени от приведенной частоты вращения

Фомула

где:

  • n и G — частота вращения и расход воздуха через турбину на номинальном режиме керамической натурной турбины;
  • P1* и T1* — полное давление и полная температура воздуха на входе в керамическую натурную турбину на номинальном режиме.
Результаты опытов

Рис. 8 Зависимость политропического КПД (с учетом трения диска) ηе (%) туннельной турбинной ступени от приведенной частоты вращения n (об/мин·°C0,5) при постоянном приведенном расходе G кг °С0,5/0С·МПа):

1. G = 21,75, 2. G = 29,85

Как следует из представленных экспериментальных данных, политропический КПД туннельной ступени составляет 70–75%, что согласуется с предварительными численными исследованиями туннельных каналов соплового аппарата и рабочего колеса турбины.

ВЫВОДЫ

  1. Разработан проект, выполнено изготовление и проведены «холодные» газодинамические испытания крупномасштабной (10:1) металлической модели турбинной ступени (диаметр рабочего колеса 10 мм).
  2. Полученные значения из оэнропического КПД испытанной ступени составили 70–75%, что подтверждает перспективность дальнейших численных и опытных исследований с целью совершенствования геометрии проточной части туннельных ступеней.
Text.ru - 100.00%

Ремонт турбин


Литература

Patent of France, 0210977 of 05.09.2002. 75, INPI Paris, Turbine a gas a roue de turbine de type radial.

A. Soudarev et al, Novel blade-free turbomachine concept for microgasturbine engine applications (Part 1. Design. Design characteristics. Metal model realization), The International Gas Turbine Congress 2003 Tokyo, November 2-7, 2003, IGTC2003Tokyo TS-041.

Ремонт турбин