АНАЛІЗ ВПЛИВУ РЕЖИМНИХ І ГЕОМЕТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК НА ЕФЕКТИВНІСТЬ РЕШІТОК ПРОФІЛІВ СТУПЕНІВ ОСЬОВИХ ТУРБІН

• Дата: 2025
• Автори: RUSANOV, R., RUSANOV, A., CHUGAY, M.
• Формат: Стаття
• Мова: English
• Опубліковано: PH “Akademperiodyka” 2025
• Теми: методи проєктування; газодинамічна ефективність; проточна частина турбіни; активний ступінь; реактивний ступінь
• Онлайн доступ: https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/991
• Назва журналу: Science and Innovation

Вступ. Лопаткові роторні машини існують й активно використовуються у різних галузях понад сто років, зокрема й у турбінах і турбодетандерах осьового типу: парові та газові енергетичні турбіни, авіаційні газотурбінні двигуни тощо.Проблематика. Сучасні методи проєктування і технології виробництва дозволяють створювати осьові турбіни з достатньо високою газодинамічною ефективністю, яка визначається незворотними втратами кінетичної енергії потоку в реальному процесі порівняно з ідеальним процесом, зазвичай, ізоентропним. На сьогодні стало майже нормоюте, що в нових турбінах на номінальних режимах роботи втрати кінетичної енергії нижчі за 10 %. Актуальним є встановлення величини реального, мінімального значення втрат кінетичної енергії, якого можна досягти в осьовій турбіні для відповідних умов роботи.Мета. Дослідження впливу режимних і геометричних характеристик — ефективний кут статора, числа Рейнольдса й безрозмірної умовної швидкості теплового перепаду на ступені, на ефективність активних і реактивних ступенів решіток профілів осьових турбін.Матеріали й методи. Застосовано сучасні чисельні методи розрахунку й проєктування проточних частин турбомашин, реалізованих у вигляді програмного комплексу IPMFlow.Результати. Отримано низку нових результатів і закономірностей підвищення газодинамічної ефективності ступенів решіток профілів осьових турбін. Для кожної з розглянутих точок із заданими режимними і геометричними параметрами розроблено за принципом «раціонального» проєктування ступені решіток профілів, газодинамічна ефективність яких близька до максимально можливої. Показано, що при числах Рейнольдса більших за 5 × 106, значення втрат кінетичної енергії у ступенях решіток профілів можуть бути нижчими 2 %.Висновки. За результатами досліджень отримано низку нових результатів і закономірностей, які можуть бути застосовані при проєктуванні й модернізації осьових турбін з метою підвищення їхньої ефективності.