Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing

Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing

The author's comprehensive methodology for designing the flow parts of turboexpander units, the main elements of which are a centripetal turbine and a centrifugal compressor, is presented. The methodology includes mathematical methods and models of various levels of complexity, from one-dimensi...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2025
Hauptverfasser: Русанов, Р. А., Моісеєв, С. В., Купригін, О. В., Калямін, Д. В., Бурняшев, А. В., Новіков, М. К.
Format: Artikel
Sprache:English
Veröffentlicht: Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2025
Online Zugang:https://journals.uran.ua/jme/article/view/328248
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Energy Technologies & Resource Saving

Institution

Energy Technologies & Resource Saving
id oai:ojs.journals.uran.ua:article-328248
record_format ojs
institution Energy Technologies & Resource Saving
baseUrl_str
datestamp_date 2025-06-25T20:06:05Z
collection OJS
language English
format Article
author Русанов, Р. А.
Моісеєв, С. В.
Купригін, О. В.
Калямін, Д. В.
Бурняшев, А. В.
Новіков, М. К.
spellingShingle Русанов, Р. А.
Моісеєв, С. В.
Купригін, О. В.
Калямін, Д. В.
Бурняшев, А. В.
Новіков, М. К.
Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing
author_facet Русанов, Р. А.
Моісеєв, С. В.
Купригін, О. В.
Калямін, Д. В.
Бурняшев, А. В.
Новіков, М. К.
author_sort Русанов, Р. А.
title Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing
title_short Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing
title_full Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing
title_fullStr Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing
title_full_unstemmed Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing
title_sort comprehensive methodology for turboexpander units flow parts designing
title_alt Комплексна методологія проєктування проточних частин турбодетандерних установок
Комплексна методологія проєктування проточних частин турбодетандерних установок
description The author's comprehensive methodology for designing the flow parts of turboexpander units, the main elements of which are a centripetal turbine and a centrifugal compressor, is presented. The methodology includes mathematical methods and models of various levels of complexity, from one-dimensional to spatial ones, as well as experimental research. The calculation of three-dimensional viscous flow is performed using the method of numerical integration of the averaged Navier-Stokes equations and Menter’s differential turbulence model. The spatial shape of the turbine and compressor is described using the method for which the initial data is given as a limited number of parameterized values. An example of the developed flow part, which has high gas-dynamic efficiency in a wide range of operating modes and corresponds to the best world analogues in terms of its characteristics, is given. It is shown that the calculated gas-dynamic characteristics are in satisfactory agreement with the experimental data. A database of highly efficient flow parts of turbines and compressors, which are used as prototypes in the creation of new modern turboexpander units, has been created.
publisher Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
publishDate 2025
url https://journals.uran.ua/jme/article/view/328248
work_keys_str_mv AT rusanovra comprehensivemethodologyforturboexpanderunitsflowpartsdesigning
AT moíseêvsv comprehensivemethodologyforturboexpanderunitsflowpartsdesigning
AT kuprigínov comprehensivemethodologyforturboexpanderunitsflowpartsdesigning
AT kalâmíndv comprehensivemethodologyforturboexpanderunitsflowpartsdesigning
AT burnâševav comprehensivemethodologyforturboexpanderunitsflowpartsdesigning
AT novíkovmk comprehensivemethodologyforturboexpanderunitsflowpartsdesigning
AT rusanovra kompleksnametodologíâproêktuvannâprotočnihčastinturbodetandernihustanovok
AT moíseêvsv kompleksnametodologíâproêktuvannâprotočnihčastinturbodetandernihustanovok
AT kuprigínov kompleksnametodologíâproêktuvannâprotočnihčastinturbodetandernihustanovok
AT kalâmíndv kompleksnametodologíâproêktuvannâprotočnihčastinturbodetandernihustanovok
AT burnâševav kompleksnametodologíâproêktuvannâprotočnihčastinturbodetandernihustanovok
AT novíkovmk kompleksnametodologíâproêktuvannâprotočnihčastinturbodetandernihustanovok
first_indexed 2025-07-17T12:03:13Z
last_indexed 2025-09-17T09:27:59Z
_version_ 1843502807224680448
spelling oai:ojs.journals.uran.ua:article-3282482025-06-25T20:06:05Z Comprehensive Methodology for Turboexpander Units Flow Parts Designing Комплексна методологія проєктування проточних частин турбодетандерних установок Комплексна методологія проєктування проточних частин турбодетандерних установок Русанов, Р. А. Моісеєв, С. В. Купригін, О. В. Калямін, Д. В. Бурняшев, А. В. Новіков, М. К. The author's comprehensive methodology for designing the flow parts of turboexpander units, the main elements of which are a centripetal turbine and a centrifugal compressor, is presented. The methodology includes mathematical methods and models of various levels of complexity, from one-dimensional to spatial ones, as well as experimental research. The calculation of three-dimensional viscous flow is performed using the method of numerical integration of the averaged Navier-Stokes equations and Menter’s differential turbulence model. The spatial shape of the turbine and compressor is described using the method for which the initial data is given as a limited number of parameterized values. An example of the developed flow part, which has high gas-dynamic efficiency in a wide range of operating modes and corresponds to the best world analogues in terms of its characteristics, is given. It is shown that the calculated gas-dynamic characteristics are in satisfactory agreement with the experimental data. A database of highly efficient flow parts of turbines and compressors, which are used as prototypes in the creation of new modern turboexpander units, has been created. 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. 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. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2025-06-25 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/328248 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 28 No. 1 (2025); 6-18 Проблемы машиностроения; Том 28 № 1 (2025); 6-18 Проблеми машинобудування; Том 28 № 1 (2025); 6-18 2709-2992 2709-2984 en https://journals.uran.ua/jme/article/view/328248/317973 Copyright (c) 2025 Р. А. Русанов, С. В. Моісеєв, О. В. Купригін, Д. В. Калямін, А. В. Бурняшев, М. К. Новіков http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0

Ähnliche Einträge