06 марта 2016г.
Двигателестроение является стратегической отраслью экономики России и занимает исключительно важное положение в промышленности, в том числе и судостроительной [7]. В составе судовых энергетических установок используют двигатели внутреннего сгорания и турбины. Кроме того, современные двигатели внутреннего сгорания работают с принудительным наддувом воздуха [5], который обеспечивается компрессорами, приводными двигателями которых являются турбины.
И турбины и ДВС имеют свои преимущества и недостатки. Основными преимуществами турбин являются: высокая экономичность; большие агрегатные мощности при малых массе и габаритах [8]; приспособленность к автоматизации; высокая надежность; простота тепловой и кинематической схемы; простота конструкции и обслуживания; высокая технологичность; возможность агрегатного ремонта; простота транспортировки и легкость монтажа; минимальные объемы вредных выбросов в окружающую среду; высокая маневренность и скорость набора нагрузки; большинство турбин обладают способностью к кратковременной перегрузке, что позволяет их использование при угрозе энергической безопасности различного уровня [6]. Кроме того, в последние годы имеются значительные достижения, как в области аэродинамики турбомашин, так и в разработке жаропрочных сталей и сплавов. Это позволяет выполнять турбины с относительно малыми размерами при необходимой мощности с приемлемым уровнем эффективности [9]. Успехи аэродинамики и металлургии позволили поднять тепловую экономичность турбин до необходимого уровня и создать предпосылки для их внедрения в различные области народного хозяйства.
В ДВФУ на кафедре Судовой энергетики и автоматики Инженерной школы проводятся работы в области исследования турбин малой мощности.
В работе [3] нашло свое подтверждение целесообразность широкого применения турбин относительно малой мощности при проектировании и эксплуатации неавтономных турбоприводов на базе синтеза высокоэффективных маломощных турбин различных кинематических схем. Это стало возможным благодаря разработанному автором [4] методу согласования параметров неавтономного турбопривода с гидравлическими характеристиками подводящих систем.
Не смотря на успехи в области исследования проточной части газовых турбин, в области микротурбин продолжаются исследования. Предполагается использования достижений акустических методов, применяемых ранее для исследований в других областях, в частности в медицине [1, 2].
Экспериментальные исследования необходимо выполнять на комплексных экспериментальных установках. Это позволит проводить раздельное исследование газодинамических характеристик рабочего газа при выходе его из сопел сопловых аппаратов (перед рабочим колесом) и за рабочим колесом непосредственно в условиях работающей турбинной ступени. Это позволит получать результаты с низкой погрешностью измерений.
Работа выполняется под руководством к.т.н., доц. Фершалова Ю.Я.
Список литературы
1. Дьяченко А.И., Коренбаум В.И., Шулагин Ю.А., Осипова А.А., Михайловская А.Н., Попова Ю.А., Кирьянова Е.В., Костив А.Е., Мокерова Е.С., Шин С.Н., Почекутова И.А. Влияние измененных газовых сред на акустические параметры форсированного выдоха человека // Физиология человека. 2012. Т. 38. № 1. С. 92.
2. Коренбаум В.И., Нужденко А.В., Тагильцев А.А., Костив А.Е. Исследование прохождения сложных звуковых сигналов в дыхательной системе человека // Акустический журнал. 2010. Т. 56. № 4. С. 537-544.
3. Кузнецов Ю.П. Создание неавтономных турбоприводов на базе синтеза высокоэффективных микротурбин различных кинематических схем // автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук / Санкт-Петербург, 1995.
4. Кузнецов Ю.П. Согласование параметров пневматического двигателя с гидравлическими характеристиками воздухоподводящего рукава при проектировании ручных пневматических машин // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. 2010. № 2 (81). С. 193-201.
5. Морозова Н.Т. Современные проблемы проектирования турбоприводов в составе энергетических установок // В сборнике: Актуальные проблемы создания и эксплуатации тепловых двигателей в условиях Дальневосточного региона России материалы Международной научно-технической конференции "Двигатели 2013". под редакцией В.А. Лашко. 2013. С. 260-263.
6. Сендеров С.М. Методология и практика исследования проблем энергетической безопасности России с выделением роли газовой отрасли // диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Институт систем энергетики Сибирского отделения РАН. Иркутск, 2008.
7. Фершалов М.Ю. Многофакторный анализ степени реактивности судовых осевых малорасходных турбин // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Дальневосточный федеральный университет. Владивосток, 2014.
8. Фершалов А.Ю. Повышение эффективности рабочих колес судовых осевых малорасходных турбин // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Дальневосточный государственный технический университет. Владивосток, 2011.
9. Fershalov A.Yu., Fershalov M.Yu., Fershalov Yu.Ya., Sazonov T.V. Results of the study rotor wheels supersonic microturbines with a large angle of rotation of the flow // Applied Mechanics and Materials. 2015. Т. 752-753. С. 884-889.
