Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок

Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок

The paper describes an algorithm for the designing of axial and radial-axial type turbines. The algorithm is based on using of mathematical models of various levels of difficulty – from 1D to 3D.3D viscous flows modeling performed on the basis of numerical integration of the Reynolds averaged non-st...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2014
Main Author: Rusanov А.V.
Format: Article
Language:Ukrainian
Published: General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2014
Subjects:
математична модель
аналітичне профілювання
обчислювальна газодинаміка
турбодетандер
турбіна
низькокиплячі робочі тіла.
Online Access:https://systemre.org/index.php/journal/article/view/536
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:System Research in Energy

Institution

System Research in Energy
id oai:www.systemre.org:article-536
record_format ojs
institution System Research in Energy
baseUrl_str
datestamp_date 2023-07-06T12:40:22Z
collection OJS
language Ukrainian
topic математична модель
аналітичне профілювання
обчислювальна газодинаміка
турбодетандер
турбіна
низькокиплячі робочі тіла.
spellingShingle математична модель
аналітичне профілювання
обчислювальна газодинаміка
турбодетандер
турбіна
низькокиплячі робочі тіла.
Rusanov А.V.
Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
topic_facet mathematical model
analytical profiling
computational gas dynamics
turbo expander
turbine
low-boiling working fluid.
математична модель
аналітичне профілювання
обчислювальна газодинаміка
турбодетандер
турбіна
низькокиплячі робочі тіла.
format Article
author Rusanov А.V.
author_facet Rusanov А.V.
author_sort Rusanov А.V.
title Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
title_short Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
title_full Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
title_fullStr Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
title_full_unstemmed Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
title_sort математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок
title_alt Mathematical models for the calculation and designing of power plants flow parts
description The paper describes an algorithm for the designing of axial and radial-axial type turbines. The algorithm is based on using of mathematical models of various levels of difficulty – from 1D to 3D.3D viscous flows modeling performed on the basis of numerical integration of the Reynolds averaged non-stationary Navier-Stokes equations. To accounting of the turbulent effects is used SST Menter two-parameter differential turbulence model. The initial equations are integrated using a high accuracy implicit quasimonotone ENO-scheme. To account for the thermodynamic properties of the working fluid used the equations of state of a perfect gas, Tamman and Van der Waals. Real thermodynamic properties of working fluids including water and steam are described using an interpolation-analytical method of approximation of modified Benedict-Webb-Rubin equations with 32 members and equations of IAPWS-95 formulation. Model of three-dimensional turbulent flow is realized in the software package IPMFlow, which is the development of software packages FlowER and FlowER-U.Description of the axial and radial-axial type flow parts geometry is performed using the parameterization and analytical profiling, initial data for which is a limited number of parameterized values. As parameterized are chosen those values which or accepted in turbine construction, or those which have a simple geometric interpretation. Methods are different for the blades of the radial-axial and axial types.Introduced the examples of developed or modernized with the help of the algorithm turbines flow parts of power machines for different purposes – turbo expander, the turbine which work at low-boiling working fluid, medium pressure cogeneration turbine.
publisher General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
publishDate 2014
url https://systemre.org/index.php/journal/article/view/536
work_keys_str_mv AT rusanovav mathematicalmodelsforthecalculationanddesigningofpowerplantsflowparts
AT rusanovav matematičnímodelídlârozrahunkívtaproektuvannâprotočnihčastinenergetičnihustanovok
first_indexed 2025-09-24T17:33:37Z
last_indexed 2025-09-24T17:33:37Z
_version_ 1850410241951268864
spelling oai:www.systemre.org:article-5362023-07-06T12:40:22Z Mathematical models for the calculation and designing of power plants flow parts Математичні моделі для розрахунків та проектування проточних частин енергетичних установок Rusanov А.V. mathematical model, analytical profiling, computational gas dynamics, turbo expander, turbine, low-boiling working fluid. математична модель, аналітичне профілювання, обчислювальна газодинаміка, турбодетандер, турбіна, низькокиплячі робочі тіла. The paper describes an algorithm for the designing of axial and radial-axial type turbines. The algorithm is based on using of mathematical models of various levels of difficulty – from 1D to 3D.3D viscous flows modeling performed on the basis of numerical integration of the Reynolds averaged non-stationary Navier-Stokes equations. To accounting of the turbulent effects is used SST Menter two-parameter differential turbulence model. The initial equations are integrated using a high accuracy implicit quasimonotone ENO-scheme. To account for the thermodynamic properties of the working fluid used the equations of state of a perfect gas, Tamman and Van der Waals. Real thermodynamic properties of working fluids including water and steam are described using an interpolation-analytical method of approximation of modified Benedict-Webb-Rubin equations with 32 members and equations of IAPWS-95 formulation. Model of three-dimensional turbulent flow is realized in the software package IPMFlow, which is the development of software packages FlowER and FlowER-U.Description of the axial and radial-axial type flow parts geometry is performed using the parameterization and analytical profiling, initial data for which is a limited number of parameterized values. As parameterized are chosen those values which or accepted in turbine construction, or those which have a simple geometric interpretation. Methods are different for the blades of the radial-axial and axial types.Introduced the examples of developed or modernized with the help of the algorithm turbines flow parts of power machines for different purposes – turbo expander, the turbine which work at low-boiling working fluid, medium pressure cogeneration turbine. Представлено алгоритм проектування проточних частин осьового та радіально-осьового типів. Алгоритм засновано на використанні математичних моделей різних рівней складності – від одновимірних до тривимірних.Моделювання просторових в’язких течій виконується на основі чисельного інтегрування осередненої за Рейнольдсом нестаціонарної системи рівнянь Нав’є–Стокса. Для врахування турбулентних ефектів використовується двопараметрична диференціальна модель турбулентності SST Ментера. Вихідні рівняння інтегруються за допомогою неявної квазімонотонної ENO-схеми підвищеної точності. Для врахування термодинамічних властивостей робочих тіл застосовуються рівняння стану досконалого газу, Тамана та Ван-дер-Ваальса. Реальні термодинамічні властивості робочих тіл, у тому числі води та водяної пари, описуються за допомогою інтерполяційно-аналітичного методу апроксимації модифікованих рівнянь Беннедикта–Вебба–Рубина з 32 членами та рівнянь формуляції IAPWS-95. Модель тривимірної турбулентної течії реалізовано у програмному комплексі IPMFlow, який є розвитком програм FlowER та FlowER-U.Опис геометрії проточних частин осьового та радіально-осьового типів виконується за допомогою методів параметризації та аналітичного профілювання, вихідними даними для яких слугує обмежена кількість параметризованих величин. У ролі параметризованих вибираються величини або загальновизнані у турбінобудуванні, або ті, що мають просту геометричну інтерпретацію. Методики різняться для лопаток радіально-осьового та осьового типів.Наведено приклади розроблених або модифікованих за допомогою запропонованого алгоритму проточних частин різного призначення: турбодетандер, турбіна на низькокиплячому робочому тілі, теплофікаційна турбіна середнього тиску. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2014-11-27 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/536 System Research in Energy; No. 4 (39) (2014): The Problems of General Energy; 34-41 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (39) (2014): Проблеми загальної енергетики; 34-41 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/536/472

Similar Items