Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни
The results of a research of the various operating and geometric parameters influence on the efficiency of the high-power steam turbine high-pressure cylinder flow part for nuclear power plants is presented in the paper. The purpose of the research is to determine the rational characteristics of the...
Gespeichert in:
| Datum: | 2025 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/895 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
Institution
System Research in Energy| id |
oai:www.systemre.org:article-895 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
System Research in Energy |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-05-13T11:17:14Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
атомна електростанція парова турбіна циліндр високого тиску газодинамічна ефективність характеристики ступенів. |
| spellingShingle |
атомна електростанція парова турбіна циліндр високого тиску газодинамічна ефективність характеристики ступенів. Rusanov, Roman Rusanov, Andrii Shvetsov, Viktor Chugay, Marina Tretiak, Sergii Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни |
| topic_facet |
nuclear power plant steam turbine high-pressure cylinder gas-dynamic efficiency stage characteristics. атомна електростанція парова турбіна циліндр високого тиску газодинамічна ефективність характеристики ступенів. |
| format |
Article |
| author |
Rusanov, Roman Rusanov, Andrii Shvetsov, Viktor Chugay, Marina Tretiak, Sergii |
| author_facet |
Rusanov, Roman Rusanov, Andrii Shvetsov, Viktor Chugay, Marina Tretiak, Sergii |
| author_sort |
Rusanov, Roman |
| title |
Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни |
| title_short |
Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни |
| title_full |
Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни |
| title_fullStr |
Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни |
| title_full_unstemmed |
Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни |
| title_sort |
вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини цвт потужної парової турбіни |
| title_alt |
INFLUENCE OF THE OPERATING AND GEOMETRIC CHARACTERISTICS ON THE EFFICIENCY OF A POWERFUL STEAM TURBINE HPC FLOW PART |
| description |
The results of a research of the various operating and geometric parameters influence on the efficiency of the high-power steam turbine high-pressure cylinder flow part for nuclear power plants is presented in the paper. The purpose of the research is to determine the rational characteristics of the high-pressure cylinder flow part to ensure its high gas-dynamic efficiency. Seven options of a high-pressure cylinder with different numbers of stages, designed for the characteristics of the promising AP1000 nuclear reactor, were considered. The research was caried out using modern methods of gas-dynamic calculation and designing of turbomachine flow parts, implemented in the IPMFlow software package. As a result of the analysis, rational values of the main characteristics of the stages, such as the dimensionless conditional rate of thermal drop, the ratio of the circular velocity of the rotor grid to the conditional thermal drop rate, and the effective angle of the stator in absolute motion, at which the greatest gas-dynamic efficiency is achieved, were established. The influence of the "diffusivity" of the meridional contours between the penultimate and last stages on the flow structure and gas-dynamic efficiency was analyzed. Among the considered options, the five-stage high-pressure cylinder has the lowest total kinetic energy losses and outlet velocity losses, which provides it with the highest total gas-dynamic efficiency. High-pressure cylinder with four stages has slightly worse gas-dynamic efficiency compared to the five-stage flow part, but, due to the smaller number of stages, it has lower metal consumption and cost. The results of the research can be used in the designing and modernization of domestically produced steam turbine equipment, which will contribute to increasing the competitiveness and energy security of Ukraine. |
| publisher |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://systemre.org/index.php/journal/article/view/895 |
| work_keys_str_mv |
AT rusanovroman influenceoftheoperatingandgeometriccharacteristicsontheefficiencyofapowerfulsteamturbinehpcflowpart AT rusanovandrii influenceoftheoperatingandgeometriccharacteristicsontheefficiencyofapowerfulsteamturbinehpcflowpart AT shvetsovviktor influenceoftheoperatingandgeometriccharacteristicsontheefficiencyofapowerfulsteamturbinehpcflowpart AT chugaymarina influenceoftheoperatingandgeometriccharacteristicsontheefficiencyofapowerfulsteamturbinehpcflowpart AT tretiaksergii influenceoftheoperatingandgeometriccharacteristicsontheefficiencyofapowerfulsteamturbinehpcflowpart AT rusanovroman vplivrežimnihígeometričnihharakteristiknaefektivnístʹprotočnoíčastinicvtpotužnoíparovoíturbíni AT rusanovandrii vplivrežimnihígeometričnihharakteristiknaefektivnístʹprotočnoíčastinicvtpotužnoíparovoíturbíni AT shvetsovviktor vplivrežimnihígeometričnihharakteristiknaefektivnístʹprotočnoíčastinicvtpotužnoíparovoíturbíni AT chugaymarina vplivrežimnihígeometričnihharakteristiknaefektivnístʹprotočnoíčastinicvtpotužnoíparovoíturbíni AT tretiaksergii vplivrežimnihígeometričnihharakteristiknaefektivnístʹprotočnoíčastinicvtpotužnoíparovoíturbíni |
| first_indexed |
2025-09-24T17:34:11Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:34:11Z |
| _version_ |
1850410292756873216 |
| spelling |
oai:www.systemre.org:article-8952025-05-13T11:17:14Z INFLUENCE OF THE OPERATING AND GEOMETRIC CHARACTERISTICS ON THE EFFICIENCY OF A POWERFUL STEAM TURBINE HPC FLOW PART Вплив режимних і геометричних характеристик на ефективність проточної частини ЦВТ потужної парової турбіни Rusanov, Roman Rusanov, Andrii Shvetsov, Viktor Chugay, Marina Tretiak, Sergii nuclear power plant, steam turbine, high-pressure cylinder, gas-dynamic efficiency, stage characteristics. атомна електростанція, парова турбіна, циліндр високого тиску, газодинамічна ефективність, характеристики ступенів. The results of a research of the various operating and geometric parameters influence on the efficiency of the high-power steam turbine high-pressure cylinder flow part for nuclear power plants is presented in the paper. The purpose of the research is to determine the rational characteristics of the high-pressure cylinder flow part to ensure its high gas-dynamic efficiency. Seven options of a high-pressure cylinder with different numbers of stages, designed for the characteristics of the promising AP1000 nuclear reactor, were considered. The research was caried out using modern methods of gas-dynamic calculation and designing of turbomachine flow parts, implemented in the IPMFlow software package. As a result of the analysis, rational values of the main characteristics of the stages, such as the dimensionless conditional rate of thermal drop, the ratio of the circular velocity of the rotor grid to the conditional thermal drop rate, and the effective angle of the stator in absolute motion, at which the greatest gas-dynamic efficiency is achieved, were established. The influence of the "diffusivity" of the meridional contours between the penultimate and last stages on the flow structure and gas-dynamic efficiency was analyzed. Among the considered options, the five-stage high-pressure cylinder has the lowest total kinetic energy losses and outlet velocity losses, which provides it with the highest total gas-dynamic efficiency. High-pressure cylinder with four stages has slightly worse gas-dynamic efficiency compared to the five-stage flow part, but, due to the smaller number of stages, it has lower metal consumption and cost. The results of the research can be used in the designing and modernization of domestically produced steam turbine equipment, which will contribute to increasing the competitiveness and energy security of Ukraine. У статті представлено результати дослідження впливу різних режимних і геометричних параметрів на ефективність проточної частини циліндра високого тиску (ЦВТ) парової турбіни великої потужності для атомних електростанцій. Метою дослідження є визначення раціональних характеристик проточної частини ЦВТ, які забезпечують високу газодинамічну ефективність. Розглянуто сім варіантів циліндра високого тиску з різною кількістю ступенів, розроблених для характеристик перспективного ядерного реактора AР1000. Дослідження проводилось з використанням сучасних методів газодинамічного розрахунку та проєктування проточних частин турбомашин, реалізованих у програмному комплексі IPMFlow. В результаті проведеного аналізу встановлені раціональні значення основних характеристик ступенів, таких як безрозмірна умовна швидкість теплового перепаду, відношення колової швидкості руху решітки ротора до умовної швидкості теплового перепаду та ефективний кут статора в абсолютному русі, за яких можливо досягти найбільшої газодинамічної ефективності. Проаналізовано вплив «дифузорності» меридіональних обводів між передостаннім та останнім ступенями на структуру потоку та газодинамічну ефективність. З розглянутих варіантів циліндр високого тиску з п’ятьма ступенями має найменші сумарні втрати кінетичної енергії та втрати з вихідною швидкістю, що забезпечує його найбільшу сумарну газодинамічну ефективність. ЦВТ з чотирма ступенями має дещо гіршу газодинамічну ефективність порівняно з п’ятиступеневою проточною частиною, але завдяки меншій кількості ступенів − меншу металоємність і собівартість. Результати дослідження можуть бути використані під час проєктування та модернізації паротурбінного обладнання вітчизняного виробництва, що сприятиме підвищенню конкурентоспроможності та енергетичної безпеки України. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2025-05-07 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/895 10.15407/srenergy2025.02.029 System Research in Energy; No. 2 (82) (2025): System Research in Energy; 29-39 Системні дослідження в енергетиці; № 2 (82) (2025): Системні дослідження в енергетиці; 29-39 2786-7102 2786-7633 en https://systemre.org/index.php/journal/article/view/895/800 |