Комплексное влияние геометрических и газодинамических параметров на эффективность малоразмерной осевой турбины тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, кандидат наук Барыкин, Игорь Юрьевич

• Барыкин, Игорь Юрьевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Барыкин, Игорь Юрьевич

Оглавление

Основные условные обозначения, сокращения и индексы

Введение

Глава 1. Потери от радиального зазора в ступенях осевых турбин с рабочими колесами с бандажом и без бандажа

Снижение потерь от радиального зазора в ступенях осевых турбин

Методы расчета потерь энергии из-за расходных процессов в

периферийных и межвенцовых зазорах осевых турбин

Сравнение методов расчета расходных потерь в

конструктивных зазорах проточной части с опытными данными

Выбор зазоров в проточной части осевых малоразмерных турбин

и их влияние на работу узлов турбоагрегатов

Цели и задачи исследования

Глава 2. Экспериментальное оборудование

Стенд для исследования микротурбин с газо статическим подвесом

ротора

Экспериментальная установка для испытания осевых турбин

Экспериментальное оборудование, опытные модели турбин, автоматизированная система измерений установки для исследования характеристик

Глава 3 Метод расчета комплексного влияния радиального, осевого зазоров и ряда геометрических параметров на эффективность осевых, одноступенчатых турбин с РК без бандажа и его графическая и

полуэмпирическая зависимости

Глава 4 Выбор определяющих параметров целевой функции потерь на основе аналитических и экспериментальных исследований

Математическая модель потерь от периферийных зазоров в осевых малоразмерных турбинах с РК с бандажом

Корректировка метода определения расходных потерь в периферийных зазорах турбин с рабочим колесом с бандажом при полном подводе и

сравнительный анализ экспериментальных и расчетных результатов

Корректировка метода определения расходных потерь в периферийных зазорах турбин с рабочим колесом с бандажом при парциальном подводе и сравнительный анализ экспериментальных и

расчетных результатов

Метод сопоставления потерь КПД в зависимости от ряда параметров для турбин с РК с бандажом и без бандажа при

полном подводе

Основные выводы по работе

Литература

Основные условные обозн

р - давление, Па; Т - температура, °К; I - температура, °С р - плотность, кг/м ;

степень реактивности; к - динамическая вязкость;

показатель адиабаты; Я - газовая постоянная, Дж/(кг-К) р. - коэффициент расхода; О - массовый расход, кг/сек; Яе- число Рейнольдса; ср - теплоемкость при постоянном

давлении, Дж/(кг-К); су- теплоемкость при постоянном

объеме, Дж/(кг-К); М - число Маха; а - скорость звука, м/с;

горло решетки, м; и - окружная скорость, м/с; с3- изоэнтропическая скорость, м/с ; с - скорость потока в абсолютном движении, м/с; - скорость потока в относительном движении, м/с; ъ - число гребешков уплотнения;

число лопаток; а - углы лопаток и потока в

абсолютном движении, градус;

ния, сокращения и индексы.

(3 - углы лопаток и потока в

относительном движении, градус; X - приведенная скорость;

относительное удлинение; Я(Х)- газодинамическая функция

плотности тока; л (X) - газодинамическая функция давления; газодинамическая функция температуры; £(Т)- газодинамическая функция

плотности; Ф - коэффициент скорости в

сопловом аппарате; \|/ - коэффициент скорости в рабочем

колесе; -Ь - удельная работа, Дж/кг; N - мощность, Вт; Н - работа;

п - частота вращения, об/мин;

показатель политропы; лт - степень понижения давления; Г) - коэффициент полезного действия

(КПД); Б - диаметр, м (мм); г - радиус, м (мм); Ь - высота проточной части, м (мм); Х=ЬЮ - относительная высота лопатки;

s - степень парциальности; t - шаг решетки, м (мм); b - хорда профиля, м (мм); t = t/b- относительный шаг; В - ширина канала, м (мм); S- межступенчатое расстояние, м (мм);

А - перекрыша; превышение: толщина кромок; разность величин; 8 - конструктивный зазор, м (мм); 5Г - радиальный зазор; 5] - осевой зазор; F - площадь, м2;

А - параметр производительности; С,к - концевые потери;

- профильные потери; ^сум. - суммарные потери;

Индексы * - заторможенные параметры; " - относительные параметры; п - периферийный; ккорн-корневой; бок - боковой; ср - на среднем диаметре; г - радиальный, по радиусу; ор1 - оптимальные величины; s - параметры изоэнтропного течения;

Эф - эффективный угол;

кр- критический;

к- компрессор;

т - турбина, теоретический;

0 - параметры на входе в турбину;

1 - параметры в осевом зазоре;

2 - параметры за турбиной;

Условные сокращения АЧХ - амплитудно-частотная

характеристика; ГТД - газотурбинный двигатель; КС- камера сгорания; КПД-коэффициент полезного

действия; МНК- метод наименьших квадратов; ПЧ - проточная часть; РК - рабочее колесо; РКбб - рабочее колесо без бандажа; РКсб - рабочее колесо с бандажом; СА - сопловой аппарат; ТУ- тормозная установка; ЦБК- центробежный компрессор.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Комплексное влияние геометрических и газодинамических параметров на эффективность малоразмерной осевой турбины»

Введение

Осевые турбины с полным подводом различной размерности применяются во многих отраслях народного хозяйства, в силовых установках летательных аппаратов (в том числе в беспилотных летательных аппаратах (БПЛА)) в качестве главных двигателей, а также для привода агрегатов и вспомогательного оборудования.

В связи с вышесказанным, актуальна задача создания перспективных транспортных, энергосиловых установок, обеспечивающих: повышение эффективности, сокращение расхода топлива, снижение материалоемкости. Коэффициент полезного действия (КПД) турбины зависит от большого числа геометрических и газодинамических параметров, в том числе от величин радиальных зазоров и от наличия или отсутствия бандажа на рабочем колесе ступени, что особенно важно для малоразмерных турбин.

Для упрощения восприятия рассмотренного вопроса, схемы абстрактных ступеней турбин с обозначениями основных конструктивных параметров приведены на рис. В.1.а,б (а- турбина с РК без бандажа, б - турбина с РК с бандажом).

Рис. В.1. Схемы проточных частей ступеней с обозначением основных конструктивных параметров и зазоров 1) Сопловой аппарат (СА), 2) Рабочее колесо (РК), 3) гиперболоид за С А (при отсутствии ограничивающих поверхностей и РК)

За последние 100 лет получено большое количество расчетных и экспериментальных материалов по влиянию большого числа параметров на КПД турбинных ступеней, много однопараметрических исследований, но комплексных исследований и получение обобщающих параметров мало.

На потери от радиального зазора (8Г) влияет много факторов. Если выделить только основные режимные, геометрические факторы ступени осевой турбины, влияющие на потери (Дт^) от 8Г, видно, что есть

функция многих переменных

= /[М,Де, —,р, бандаж,перекрыша] (В.1)

С5 иср и и

Проведенные многочисленные исследования ряда авторов расширили представления о механизмах явлений, происходящих в радиальном зазоре рабочего колеса (РК) с бандажом и РК без бандажа.

Принятие решения об установке бандажа на РК турбины определяется правильностью учета его влияния на потери КПД, геометрические параметры и прочность. Поэтому актуальна проблема нахождения . способа сопоставления потерь в турбинах с РК с бандажом и без бандажа при полном подводе, которая к настоящему времени решена не полностью.

Отсутствие попыток сопоставления, или же их неправильность затрудняет решение данной проблемы. Механизмы формирования потерь в турбинах с РК с бандажом и без бандажа сильно различаются, что затрудняет их сопоставление. Работ по исследованию потерь от дг в ступенях со средним диаметром РК менее 100 мм в литературе мало, а комплексных исследований нет. Вследствие этого возникает научная задача разработать метод сопоставления эффективности осевых турбин с РК с бандажом и турбин с РК без бандажа при полном подводе при комплексном учете основных факторов, влияющих на КПД турбины.

Для создания ГТД новых поколений нужны и новые подходы к проблеме создания безопасных и эффективных турбин, учитывающие особенности их применения.

В авиационной технике применяются турбины различного назначения и размерности. Накоплен большой теоретический и экспериментальный материал, позволяющий создавать высоконагруженные мощные турбины ГТД с высоким КПД. Например, разработанная в ЦИАМ осевая турбина [1;2] (с параметрами: 11са=77мм; Бср=246мм; а^ЗО.60), имела экспериментальный КПД г|т*=0.95 на расчетном режиме и/с5=0.47. Особый класс составляют осевые малоразмерные турбины (N6=10... 100 кВт) и осевые микротурбины (N6=0,01... 10 кВт), имеющие небольшие объёмные расходы рабочего тела, пониженные значения высот Ь сопловых и рабочих лопаток и значительное влияние зазоров на КПД турбин.

Осевые малоразмерные турбины отличаются широким диапазоном значений начальных давлений и температур, их особенностью является малая относительная высота лопаток Ь/Вср=0.05...0.1, а желание увеличить высоту проточной части и КПД ступени турбины требует ввода парциальности.

Вследствие малых размеров, осевые малоразмерные турбины характеризуются повышенными значениями относительных конструктивных зазоров 8г-радиальных, 5¡-осевых (периферийных бД боковых 8Ь корневых 5хк), а потери, связанные с расходными процессами в этих зазорах, существенны, в них теряется не только часть работоспособного газа, но под влиянием этой утечки меняются структура и энергетика основного потока.

Из-за требований простоты изготовления и прочности, малоразмерные турбины часто выполняются с РК без бандажа, а относительный радиальный зазор 5Г = бг/Ь составляет значительные величины.

Проведено большое количество опытных и расчетных работ по оценке газодинамического КПД осевых турбин и по влиянию на него 5Г.

Однако, в опубликованных работах, посвященных этому вопросу, исследование потерь от 5Г в малоразмерных турбинах с рабочим колесом без бандажа и с бандажом рассмотрено не полно, а системный подход есть только в [65], а в прочих работах нет комплексного учета потерь от 6Г, поэтому рассмотрим этот вопрос более углубленно. Рекомендации разных

авторов по расчету потерь от 6Г сильно различаются между собой. Эти различия объясняются, главным образом сложностью течения газа при наличии 5Г и тем, что потери в зазоре зависят от большого числа конструктивных и режимных параметров (формула В.1). В малоразмерных турбинах с РК с бандажом и без бандажа задача особенно сложна при парциальном подводе (е<1), т.к. в проточной части таких турбин затруднено деление газодинамических потерь на их отдельные составляющие.

Исследования показали, что влияние концевых явлений связанных с наличием бг в малоразмерных турбинах, распространяется на значительную часть канала, и потери от 5Г нельзя связывать только с протечкой рабочего тела через 5Г и перетеканиями через торец рабочих и сопловых лопаток.

Поэтому эффективный метод сопоставления комплексной модели влияния 5Г на эффективность турбин актуален и необходим на практике. Предварительные исследования указали на комплексное влияние основных параметров турбин в проточной части (радиального и осевого зазоров, высоты рабочих лопаток, Бср РК, углов РК и СА).

Из-за сложности рабочего процесса в проточной части малоразмерных турбин большую часть работы [65] составляют расчётно-экспериментальные исследования, и на их основе разработаны методы расчета потерь от бг. Экспериментальные исследования при изменении в широких пределах режимных и геометрических факторов ступеней позволили уточнить картину потерь от бг в турбинах, а обобщения результатов работы [65] и данных исследований других авторов позволили получить достаточно универсальные зависимости, справедливые не только для малоразмерных турбин, но и для турбин большей размерности.

Опыты на исследуемых турбинах получены на специальных стендах.

В связи с сильным различием в образовании потерь КПД осевых неохлаждаемых турбин с полным подводом с РК с бандажом и турбин с РК без бандажа, полезно разработать методику сопоставления этих потерь КПД с учетом взаимного влияния основных параметров.

Глава 1. Потери от радиального зазора в ступенях осевых турбин с рабочими колесами с бандажом и без бандажа

Задача определения потерь из-за зазоров в ступенях осевых турбин с рабочими колесами с бандажом и без бандажа важна для всех турбин и особенно для малоразмерных турбин.

Вследствие перетекания газа через радиальный зазор эффективность высоконагруженных турбин существенно зависит от потерь энергии в периферийных сечениях рабочего колеса. Это связано с тем, что, ввиду высокой прочностной и термической нагруженности, рабочие лопатки первых ступеней турбин, выполняются, как правило, без бандажных полок. Наличие нестационарных режимов работы турбины, а также изменение в широком диапазоне температуры газа на входе, обусловливают значительное изменение рабочего зазора, вследствие чего в современных турбинах монтажные бг назначаются завышенными, а относительные рабочие зазоры велики (5Г =5/11=2,5~КЗ%).

При работе турбины в системе двигателя на номинальном и крейсерских режимах монтажный зазор уменьшается приблизительно вдвое, однако, даже при этом условии, потери КПД турбины от перетеканий в радиальном зазоре могут составить 2,5-3%.

Установка бандажа на рабочие лопатки приводит к заметному росту КПД турбины. Однако в случае охлаждаемых турбин постановка бандажных полок связана с дополнительной затратой воздуха на их охлаждение.

Из-за сложности теоретического расчета потерь в 6Г широкое применение получили зависимости, найденные на основе опытных исследований различных ступеней [46; 58; 98]. Однако опытные данные и найденные на их основе зависимости существенно различаются между собой, что обусловлено, по-видимому, различным конструктивным оформлением 6Г и разными параметрами исследованных турбин. Тем не менее, проведенные многочисленные исследования во многом расширили представления о механизмах явлений, происходящих в 6Г РК с бандажом и без бандажа.

Исследования движения газа у концов лопаток и в области 5r [1; 23; 57; 58; 87; 134 и др.] показали, что газ совершает там очень сложное движение. Известно, что через кольцевое сечение, соответствующее 5Г, происходит перетекание газа, обусловленное разностью давлений до и после РК. В турбине без бандажа в результате вторичного перетекания газа с вогнутой поверхности рабочих лопаток на выпуклую, что уменьшает разность давлений на лопатку в периферийной части, снижается аэродинамическая сила в концевой части лопатки и работа ступени. В результате взаимодействия этого течения с основным потоком у концов лопаток со стороны выпуклой поверхности сходят вихревые шнуры. В зоне вихрей потери в решетке и угол выхода потока в относительном движении значительно возрастают, а КПД турбины существенно снижается.

Происходит отклонение лопатками РК основного потока газа, а в бг лопатки отсутствуют. Однако поток газа в 5Г в результате взаимодействия с основным потоком и вторичными течениями, а также вследствие трения о кольцевую периферийную поверхность и воздействия продольного и поперечного градиентов давлений межлопаточного канала также разворачивается в направлении, противоположном вращению рабочего колеса. Вследствие этого в пристеночных сечениях угол потока a2g практически соответствует углу а2 в периферийных сечениях за турбиной.

Прошедший через 5Г газ не совершает работы, плотность его с2$г ' Уг&т оказывается больше плотности за РК с2 у2. Относительная утечка через 8Г с учетом кольцевой площади 5Г становится больше величины 8r = 8r/h [23],

— — (D^/h + l) с,А -y,x -sina,x _

т.е. Gsr=G5r/G = S,-K ср }-Мвг. 2S' . (1.1)

Dcp/h c2-y2-sma2

К данным потерям, относятся и потери от смешения потоков (основного и через 5Г) за РК, а также потери в С А, вызванные влиянием 5Г [60].

Одним из конструктивных способов снижения утечки газа через радиальный зазор (Gr8), является организация положительной «перекрыши» в ступени (рис. 1.1а), влияние перекрыши, парциальности и т.д. приведено в

работах [1;60;72;83;87;98;149;156]. В авиационных турбинах величина уступа в проточной части для открытого радиального зазора назначается приблизительно равной его монтажной величине.

Рис. 1.1. Конструктивные схемы радиальных зазоров при безбандажных (а) и бандажированных рабочих лопатках (б). А — положительная «перекрыша»;

8 — радиальный зазор. 1—сопловая лопатка; 2—статор; 3—вставки над рабочими лопатками; 4—рабочие лопатки

В работающей турбине величина радиального зазора уменьшается и таким образом создается положительная «перекрыша».

Перетекания газа через 8Г с наибольшей интенсивностью проявляются в ступени с РК без бандажа. Применения же бандажа в ступени ограничено, т.к. в нем при частоте вращения, соответствующей (и/с8)ор1 напряжения, могут превышать допускаемые.

При бандажированной рабочей лопатке проточная часть выполняется, как правило, гладкой, при этом толщина бандажной полки, высота гребешков и величина исходного 5Г определяют размер монтажной «перекрыши».

Внедрение турбопривода характеризуется использованием турбин различных мощностей. Особое место занимают малоразмерные турбины.

По рабочему процессу малоразмерные турбины имеют ряд особенностей: малая относительная высота лопаток; развитые вторичные течения и наличие зон отрыва потока; большая относительная толщина кромок, сильное влияние шероховатости и зазоров 81 и 8Г, - которые изучены недостаточно.

В малоразмерных турбинах большие относительные зазоры 61 и 8Г и большие потери энергии в них, связанные с утечками, составляют значительную долю суммарных потерь в ступени.

Влияние радиального зазора на потери в ступенях осевых турбин

Многие авторы столкнулись с трудностями при расчете потерь от 8Г, так как, в полости 8Г происходит очень сложное течение газа, как само по себе, так и из-за его взаимодействия с основным потоком и пограничным слоем.

Одно из первых исследований потерь из-за 8Г проведено в [154], однако оно не является универсальным и во многих случаях дает большую погрешность. С повышением требований к эффективности турбин в ряде работ [1; 23; 28; 43; 45; 47; 58; 100; 130 и др.] приведены формулы, учитывающие ряд геометрических и режимных факторов. Сходимость результатов расчета улучшилась, но даже наиболее удачные методы [1;48] дают, особенно для малоразмерных турбин большую погрешность.

Работы по влиянию радиального зазора на КПД турбины

В работе Холщевникова К.В. [156] дана формула учета потерь из-за 8Г

Занадворова В.Н. [45] дает формулу из анализа структуры потока на периферии РК:

где: р. - коэффициент расхода в РК принимается |i=\\i; [1заз - коэффициент расхода в 8Г РК, отнесенный к тем же теоретической скорости выхода w2t и плотности p2t, что и в основном потоке; (32- угол выхода потока из РК; р2заз-угол выхода потока из 8Г.

Для использования формулы (1.3) надо, кроме конструктивных величин, знать еще четыре аэродинамических параметра, для оценки которых автор рекомендует использовать эмпирические зависимости, полученные на основе своих статических продувок. Структура формулы более обоснована, но дополнительные четыре параметра затрудняют ее применение, и они, являющиеся в известной степени свободными, позволят получить хорошее совпадение с любыми опытными данными [48].

Кирилов И.И., Климцов А.А. [58] дают формулы для определения

= 1.5 ■ [8Г + (0.3 0.5)]/Л

(1.2)

заз

О

, (1.3)

потерь от Sr - а ■ 8®J, (1.4)

где а~0,4 - ступень с верхней перекрышей, а~0.8 -ступень без верхней перекрыши.

Зарянкины [48] на основе опытов и известных формул для потерь из-за 8Г приводят зависимость:

= (Лт8г=0 - Лг5г)/Лт6г=0 = 1-37(1 + 1.6р)(1 + h/Dcv)8r , (1.5)

где р - реактивность на периферии; 8r = 8r/h - относительный 8Г.

Такая же зависимость дается в работах [98; 117]

В [60] дана эмпирическая формула Андерхуба по потерям из-за 8Г активной турбины, не отвечающей принципам моделирования.

(Sr = 1.72 ■ 6}A/h (1.6)

В [60] по потерям в 8Г реактивных ступеней дана формула Браун-Боувери Qr = 3.1-8r/h (1.7)

В [39] Еминым О.Н. дана формула относительного частного КПД, для потерь от 5r fjSr = (Лт5г=0 ~ Лт8г)/Лт8г=0 = 1-6(и/с5 - 0.025) ■ 8r/h (1.8)

В [1] для учета потерь из-за 8Г в реактивных ступеней дается формула Абианца В.Х.

ЬЩГ = (^т5г=0 - Лт5г)/Лтег=0 = 8Г ■ р"/рср • (1 + 0.3/i/Ct ■ sinfc)), (1.9) где 8r = FSr/FT = (8r/h)(D /Dcp) - относительная кольцевая площадь 5Г, рСр и р - плотность газа в 8i соответственно на Dcp и на периферии.

В [115] Нечаевым Ю.Н. дана формула для в ступенях с РК без бандажа £5r = b • 8r/tcp ■ h, (1-Ю)

где: b - хорда лопаток РК; tcp - шаг решетки РК на Dcp

Шерстюк А.Н. [164] дал зависимость для коэффициента потерь в бг:

= о-П)

где: z - число лопаток РК; N0 = G ■ Н0 - изоэнтропическая мощность ступени; AN5z = Gsr ■ Дс2/2 - потеря энергии в 5Г; принимаются: ц5г = const = 0,7; ф5г = const -- 0,87.

Е = фл/1 - р" -sinai; А = E^l + 0,25(ctgp! + ctg(32)2;

К = д/l,9t" ■ А • Е ■ (ctgPi — ctg(32); (1.12)

В = D = 0,475 ^(ctgp! - ctgfo) + В A

В работе [23] Попов К.М. и др., из аппроксимации опытных данных в высоконагруженных турбинах, получили формулу для потерь в ступенях с РК без бандажа - - = 0.02(F5r)0 8 , (1.13)

- FSr 8r 1 +Dcp/h где Fx = —— ------ - относительная площадь 5r

г ж Dcp h h Dcp /h

В [144] Степановым Г.Ю. коэффициент потерь из-за 5Г принят равным отношению расходов газа через 8Г и РК, который в решетке с РК без бандажа, приблизительно пропорционален отношению соответствующих площадей

- GSr/G = KGb ■ Sr/t ■ h ■ sinp2 , (1.14)

где Kg=0,5-0,7 - коэффициент расхода.

Максутова М.К. в [100] предлагает потери от 8Г

АЛбг = (Лг5г=0 - Лг8г)/Лг5г=0 = 1-75 ■ 8°-7u/cs (1.15)

В работе [157] Дж. Хорлок дал опытные выражения ряда авторов по потерям из-за бг.

1. Содерберг полагает, потери, из-за 6Г, учитываются умножением КПД ступени, при 8Г = 0, на отношение площадей проходного сечения занятого ротором к общей площади проходного сечения

АЛбг = (Dcp + h)2/(Dcp + h + 26r)2 (1.16)

2. Эйнли [166] считает:

r = cxp3(b/t)(cos2a2/cos3am) , (1.17)

где сх р3 = Be2(5r/t)(b/t); В=0.5-РК без бандажа; В=0.25- с бандажом (1.18)

3. Вавра, по методу Рейнса, дает формулу:

сх рз = су3/2 (бг/h) ■ f(t/b; 5r/b), (1.19)

4. Лакшминарайяна и Хорлок дают формулу:

с* рз = ЫЪ) (1 ~ k)f(t/b; бг/Ь; 1 " к) ' (1 -20)

к - подъёмная сила периферийной части лопатки

(1 - к) = 0,23 + 7,45(5Г/Ь), (1.21)

В [27] полуэмпирическая ф-ла Лакшминарайяна снижения КПД из-за 5Г

дПб =0^L(1 + wKkHK) , (1.22)

l6r hcos pm у yj Н h hcos (3т) ' V '

где H - коэффициент напора.

В рассмотренных работах обзора нет комплексного подхода к учету основных влияющих параметров и не получены обобщающие параметры.

Работы, в которых найдены обобщающие параметры и дан комплексный подход, представлены для турбин с РК без бандажа в [75-77;84] и для турбин с РК с бандажом в [63-67;69;82;83] и они проанализированы в 3-ей и 4-ой главах диссертации, для поиска способа сопоставления.

Исследование и сопоставление методов расчёта потерь от радиального

зазора

В литературе имеются данные о качественном соответствии влияния основных определяющих факторов на потери от 5Г в ступени осевой турбины с РК без бандажа. Для получения априорной информации и планирования эксперимента по определению регрессионной зависимости потерь от геометрических и режимных параметров, представляет интерес сопоставление методов расчета потерь от 6Г.

Потери от 6Г можно определить двумя методами.

В первом методе потери в бг определяются путем расчета пограничного слоя и течения газа в периферийной области РК.

Во втором - определяется обобщенная зависимость потерь из-за наличия 6Г и от основных конструктивных и режимных параметров.

В диссертации рассматриваются методы второй группы. Эти методы непрерывно совершенствуются: увеличивается полнота учета факторов, влияющих на потери, уточняется структура этих зависимостей. Наиболее

полно определяющие параметры учтены в [45; 48; 100; 27; 167].

Между факторами, использованными в различных методах, можно определить связь для сопоставления результатов расчетов потерь из-за наличия 6Г по различным методам между собой. Сопоставление потерь КПД, определённых по методам [1; 23; 34; 48; 58; 60; 115; 144;157], дано на рис. 1.2а, из которого видно, что расчетные потери от 6Г, по различным методам, различаются в несколько раз. Разброс расчётов по этим методам объясняется тем, что не все параметры, влияющие на потери из-за 5Г, нашли отражение в формулах предлагаемых методов.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 6

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 5Т

Рис. 1.2. Сравнение зависимостей г}=/(дг;31)

а) Сравнение зависимостей б) Сравнение зависимостей

Ат18г - /ЙО по методам Ат]8г = при 51=уаг

1 )Андерхуб [60] 2) Браун-Боувери [60] 1)5,=4мм, ос^М.З [26] 2)51=22мм, а,=14.3 [26]

3) Г.Ю. Степанов [144] 4) О.Н. Емин [39] 3)8!=2.3мм, а1=15 [19] 4)8г=0.1мм, а1=21 [75] 5) В.Х. Абианц [1] 6) М.К. Максутова [100] 5)8,=0.1мм, <Х1=12 [75] 6)81=0.3мм, а1=21 [75]

7) А.К. Зарянкин [48] 8) Ю.Н. Нечаев [115] 7)5,=0.3мм, 0^=12 [75] 8)8,=0.5мм, а,=21 [72]

9) К.М. Попов [23] 10)Содерберг [157] 9)8|=0.5мм, 0^=12 [75]

Проведенные опыты расширили представление о явлениях в 5Г. Анализ данных показал, что большинство авторов едины в том, что определяющее влияние на потери от 5Г оказывает сам бг, Ь лопатки РК, Бср РК. Различие в учёте других факторов отражает расхождение во взглядах авторов на влияние этих факторов на потери.

Потери из-за 5Г, по мнению ряда авторов, пропорциональны относительному 5Г. Работы по исследованию потерь из-за бг базируются на испытаниях одной или нескольких однотипных ступеней с малыми

отличиями в проточной части.

В работах ряда авторов Оср изменяется мало (подрезкой лопаток или расточкой корпуса), это объясняет то, что не во всех формулах для расчета потерь от 5Г учитывается влияние Ь/Бср. Большинство авторов считает, что (и/с5) слабо влияет на потери и не включают в формулы члены, учитывающие это влияние, но есть работы [39; 130], в которых влияние (и/с5) учтено. Ни один из авторов не учитывает влияние Яе на потери из-за 5Г, хотя и есть работы [106; 166], указывающие на уменьшение потерь с ростом чисел Яе.

Ряд авторов учитывает влияние относительного удлинения лопаток К = Ь/Ь [144] и относительного шага Е = 1/Ъ [1], ступенчатого уменьшения наружного диаметра корпуса за турбиной [19]. Факторы р на периферии и лт могут оказывать влияние на потери из-за 5Г, но нет зависимостей потерь от этих факторов.

В работе [58] отмечается, что из теоретических соображений должно быть влияние на концевые потери формы профиля лопаток реактивности (р). С ростом реактивности, увеличивается утечка, и потери энергии возрастают. Однако, в ступенях с большой степенью реактивности на периферии лопатки менее изогнуты и концевые потери понижены. Эти влияния приблизительно взаимно компенсируются. В то же время, из-за неблагоприятных условий обтекания профиля у концов лопаток, в ступенях с РК без бандажа значительные концевые потери возникают и при небольшой реактивности.

Влияние углов а! и (32 на потери из-за 5Г учитываются в работах [68; 144].

Авторы [27;157;19;166-171] данный вид потерь у вершин РК учитывают как увеличение концевых потерь из-за 5Г. Линейная зависимость потерь от 8Г заменяется более сложными функциями. Вводится параметр нагрузки лопаток Ъ = (с2 ■ со52а2)/0УЪ ■ со53ат) , (1-23)

где а2 - угол выхода из РК; ат = + к%а2}1Т) - средний угол вектора

потока.

Эти формулы лучше учитывают физическую природу потерь из-за уменьшения коэффициента подъемной силы профиля у концов лопаток, но,

они содержат члены, величина которых не определена однозначно.

Анализ зависимостей подтвердил качественное совпадение методов в характере влияния основных факторов на потери от 5Г.

Описанные работы затрудняют понимание сущности явлений в 8Г, а количественно оценить потери от 8Г в ступенях еще труднее.

Анализ данных показал, что зависимости для оценки потерь КПД от 8Г для малоразмерных турбин могут давать существенную погрешность. Работ по потерям из-за 5Г в малоразмерных турбинах и микротурбинах мало [5; 19], они носят экспериментальный характер и не дают формулы для расчета потерь.

Влияние 8Г и 81 на потери взаимосвязано, в литературе в основном нет учета 81 ,а имеющиеся опытные зависимости потерь от 8Г и 8Ь для ступеней с разными геометрическими параметрами существенно различаются. На рис. 1.26 приведены опытные данные по потерям из-за 8Г при различных 8Г, 8Ь а! и МЭср из работ [19; 26; 75]. Зависимости указывают на существенное влияние факторов 8Г, 8Ь а! и Ь/Оср на КПД турбин, а также на их взаимосвязь, т.к., влияние при разных их сочетаниях проявляется по разному.

Снижение потерь от радиального зазора в ступенях осевых турбин

Существует несколько методов уменьшения потерь из-за 8Г в ступенях.

а) Один из них заключается в создании новых типов уплотнений: уменьшение 8Г до минимума (использование мастик [87], мягких вставок [1] или самопритирающихся уплотнительных колец [28]), применение бандажа и лабиринтных уплотнений. Однако, использование обмазок для уменьшения 8Г может привести к существенному изменению характеристик при работе турбины [1;60]. Гребешки лабиринтных уплотнений турбин срабатываются довольно быстро [87;64], и утечки в 8Г возрастают. Применение бандажа в турбине бывает ограничено, т.к. при больших окружных скоростях напряжения могут превышать допускаемые.

б) Второй метод составляют способы общей организации потока в турбине [94; 105]. Он заключается в создании турбины с пониженной

реактивностью (желательно р=0) на периферии, малочувствительной к 5Г.

Для этого, для лопаток СА, применяют гиперболические меридиональные границы [105;145]. При этом отсутствует радиальная составляющая скорости на входе в РК, что снижает утечки, но использование таких СА ограничено трудностями их изготовления и увеличением размеров турбины.

При цилиндрических меридиональных границах турбины можно уменьшить утечки в 8Г закруткой СА по закону уменьшения угла от корня к периферии, умеренный тангенциальный наклон лопаток [35;94;105;106;131].

Исследования влияния этих факторов на КПД турбины проводил ряд авторов.

Из работ [93;94] видно, что комбинированное применение обратной закрутки и тангенциального наклона СА наиболее желательно и позволяет уменьшить как угол обратной закрутки, так и угол тангенциального наклона. При этом обеспечивается уменьшение градиента реактивности по высоте проточной части и утечек в 5Г.

В работе [25] указано, что разнобой в определении потерь, связанных с 5Г, вызван неправильным учётом радиального градиента.

В [106] исследовались турбины с радиальными лопаточными поверхностями в СА, обеспечивающие «естественную» обратную закрутку лопаток СА и тангенциальный наклон лопаток СА. Был сделан вывод о целесообразности применения в турбинах с повышенной нагрузкой СА с радиальными боковыми поверхностями, либо их умеренного тангенциального наклона, что обеспечивает практически р=сопз! по высоте проточной части и уменьшение утечек в 8Г.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Барыкин, Игорь Юрьевич, 2013 год

Литература

1. Абианц В.Х. Теория авиационных газовых турбин // М: Машиностроение, 1979. С.246.

2. Абианц В.Х., Речкоблит А.Я. Разработка и экспериментальное обоснование турбинной ступени с высоким КПД // Тр.ЦИАМ, 1979, №877. С.58-72.

3. Абрамов В.И., Филиппов Г.А., Фролов В.В. Тепловой расчет турбин //М.Машиностроение, 1974. С.184.

4. Абрамов Ю.Н., Ривкин Э.П., Смирнов С.А., Либерман М.А. Исследование утечек через щелевое уплотнение с продольной составляющей скорости на его границе // Теплоэнергетика, 1976. С.37-40.

5. Аверкиев С.М. Влияние некоторых геометрических параметров осевых микротурбин на КПД // Труды КуАИ, 1965, вып.22.

6. Аверкиев С.М., Дорофеев В.А., Захаров Ю.А. Тормоз для испытания осевых микротурбин // Труды КуАИ, Куйбышев, 1965. вып.22.

7. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий //М: Наука, 1976. С.279.

8. Атлас экспериментальных характеристик плоских решеток охлаждаемых газовых турбин / Венедиктов В.Д., Грановский A.B. и др., //М., ЦИАМ, 1990. С. 189.

9. Аэродинамические характеристики ступеней тепловых турбин /Под ред. В.А. Черникова // М.: Машиностроение, 1980. С.263.

10. Аэродинамика проточной части паровых и газовых турбин. / Кирилов И.И., Яблоник P.M., Карцев Л.В. и др. Под ред. И.И. Кириллова //М., Машгиз, 1958. С.246.

11 .Аэродинамическое совершенствование лопаточных аппаратов паровых и газовых турбин. /Под ред. проф. Жуковского B.C. и Кутеладзе С.С. // Л. 1960. С.340.

12.Бабичев М.С., Леонов В.П., Филиппов В.М. Изготовление радиально-осевых колёс с лопатками объёмной кривизны //Динамическое

машиностроение, 1981. №8.

13. Балье O.E. Изучение конструктивных параметров для выбора турбомашин // Jrans ASME. Серия А, 1962, Т.84, №1. С.101-123.

14.Богомолов E.H. Рабочие процессы в охлаждаемых турбинах газотурбинных двигателей с перфорированными лопатками //М.: Машиностроение, 1987. С. 152.

15.Бойко A.B. Оптимальное проектирование проточной части осевых турбин //Харьков, В.Ш. 1982. С. 152.

16.Болылев JT.H., Смирнов В.Н. Таблицы математической статистики //М: Наука, 1963. С.416.

17.Быков H.H., Емин О.Н. Выбор параметров и расчет маломощных турбин для привода агрегатов //М., Машиностроение, 1972. С.227.

18.Быков H.H., Емин О.Н., Черкасов Б.А. Подбор параметров парциальной газовой турбины и влияние степени парциальности на ее характеристики // Изв. ВУЗов, Машиностроение, 1960, №2.

19.Быков H.H., Крылов Б.А. Влияние радиального и осевого зазоров на КПД турбины пониженной производительности //Тр.МАИ, 1975, №329.

20.Быков H.H., Крылов Б.А., Митин С.П. Выбор конструктивной схемы пароводородной турбины ГТД перспективных схем. Теоретическое и экспериментальное исследование ВРД://Тем.сб. науч.тр.-М.:Изд МАИ 1991.

21.Венедиктов В.Д., Колесов А.Н. Обобщение результатов продувок плоских дозвуковых решёток газовых турбин методами регрессивного анализа // Труды ЦИАМ, 1978, №814.

22.Веников В.А. Теория подобия и моделирования //М.: Высшая школа, 1984.

23.Влияние радиального зазора и бандажирования рабочих лопаток на потери КПД в высоконагруженных охлаждаемых турбинах / К.М.Попов, М.Х.Мухтаров, Л.И. Киселёв, И.В. Сафроньев // Труды ЦИАМ., 1980, №911.

24.Веревский В.И., Пономарев Б.А. Расчетно-теоретическое и экспериментальное исследование газодинамической эффективности силовых турбин маломощных ГТД //Тр. ЦИАМ, 1975, №631. С. 10.

25.Гавриков И.Ф. Определение газодинамических характеристик кольцевых решёток соплового аппарата и рабочего колеса турбинной ступени по результатам испытаний.// Труды ЦИАМ, 1981, №938.

26.Гребнев В.К. Влияние радиального зазора на работу турбинных ступеней // Теплоэнергетика, 1968, №5.

27.Гостелоу Дж. Аэродинамика решеток турбомашин//М.Мир, 1987. С.391.

28.Гукасова Е.В., Михайлова В.А., Тырышкин В.Г. Особенности процесса обтекания концевых частей необандаженных лопаток и их влияние на КПД турбинной ступени //Теплоэнергетика, 1970, №4.

29. Гусаров С.А., Кузнецов Ю.П., Семашко П.В. Копировально-фрезерный станок для изготовления осевых микротурбин со сниженным градиентом реактивности //Горьковск.политех.ин-т. Горький 1983, Зс. Деп. В НИИ Эинформэнергомаш 14.05.84, №197 эм-Д83.

30.Гусев В.Н. Ламинарное движение вязкого сжимаемого газа по цилиндрической трубе // Тех.отчет ЦАГИ, выпуск 178, 1960.

31. Гринкруг Л.С. Экспериментальное исследование кольцевых решеток сопловых аппаратов с малыми углами выхода потока //Газотурбинные и комбинированные установки. Тез. докл. на Всесоюзной Н.Т.К., 17-19 ноября 1987, М. С.37.

32. Гринкруг Л.С., Кириллов И.И., Куприянов O.E., Рассохин В.А. Экспериментальное исследование газодинамических характеристик кольцевых решеток сопловых аппаратов с малыми углами выхода потока // Изв. ВУЗов. Авиационная техника, 1989, №4.

33.Дейч М.Е., Трояновский Б.М. Исследование и расчеты ступеней осевых турбин//Машиностроение, 1964. С.628.

34. Дейч М.Е., Шейкман А.Г. К определению оптимальной величины верхней перекрыши обандаженной турбинной ступени //Теплоэнергетика 1962, №1.

35. Деревенко В.А., Митюшкин Ю.И. Исследование "безградиентных" турбинных ступеней с закруткой сопловых лопаток из условия ß,= const //Изв. ВУЗов. Энергетика. 1975, №9.

36. Дейч М.Е. Техническая газодинамика ИМ., Энергия, 1974. С.592.

37. Дейч М.Е., Филиппов Г.А., Лазарев Л .Я. Атлас профилей решеток осевых турбин //М., Машиностроение, 1965.

38. Драконов A.M., Сиваев В.М. Влияние радиального зазора на осевое усилие в турбинной ступени // Изв. ВУЗов. Энергетика, 1988, №10. С.97-99.

39.Емин О.Н., Зарицкий СП. Воздушные и газовые турбины с одиночными соплами //М. Машиностроение, 1975. С.216.

40.Емин О.Н., Быков H.H. Влияние термодинамических свойств рабочего тела на выбор оптимальных параметров газовой турбины // Изв. ВУЗов. Авиационная техника 1965, №2.

41.Жуковский Г.В., Марченко Ю.А., Терентьев И.К. Тепловые расчеты паровых и газовых турбин с помощью ЭВМ //Л., Машиностроение, 1983. 42.3авадовский A.M. Основы проектирования проточной части паровых и газовых турбин //Л., Машгиз, 1960. С.274.

43.3авадовский A.M. Протечки через радиальный зазор турбинной ступени //Теплоэнергетика, 1957, №1.

44.3альф Г.А., Звягинцев В.В. Тепловой расчет паровых турбин //Машгиз, 1961. С.293.

45.3анадворова В.Н. Расчет потери от радиального зазора рабочих лопаток турбины //Энергомашиностроение, 1960, №10.

46. Занадворова В.Н., Одиванов Л.И. Расчет потери от утечки через радиальный зазор в обандаженных турбинах //Труды КАИ, вып. 98, Казань. 47.3анадворова В.А., Максутова М.К. Влияние радиального зазора на характеристику турбины //Энергомашиностроение, 1966, №1. 48.3арянкин А.Е., Зарянкин O.E. К расчету потерь в осевых турбинах, вызванных радиальным зазором //Изв.ВУЗов. Энергетика, 1965, №1.

49.Иогансен P.A. Индукторные тормоза //М-Л:Энергия, 1966. С. 104.

50.Ипатов Е.А. Теория и тепловые расчеты корабельных паровых и газовых турбин //Л., типография ВМОЛА, 1964. С.400.

51. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. Изд.

второе переработанное и дополненное //М.: Машиностроение, 1975.

52. Исследование коротких радиальных опор с внешним наддувом /В.М.Кулаков, Е.М. Куликов, Г.Г. Свердлов, М.П. Верещагин //В сб.: Газовые опоры турбомашин. МИХМ, 1976.

53.Исследование эффективности некоторых типов бесконтактных уплотнительных устройств турбомашин / А.Я. Речкоблит, О.В. Авдеенко //Труды ЦИАМ, 1982г, №1035.

54.Капошин И.С., Диденко Э.Д. Влияние бандажирования на КПД агрегатных микротурбин // Изв. ВУЗов. Энергетика, 1976, №8.

55.Киржнер P.A., Мамаев Б.И.Обеспечение требуемых радиальных зазоров в турбине высокотемпературного ГТД на эксплуатационных режимах //Казань, КАИ, 1978. 94-99.

56.Киржнер P.A., Мамаев Б.И. Минимально допустимый радиальный зазор в турбине ГТД // Изв. ВУЗов. Авиационная техника, 1989, №3.С.52-56.

57.Кириллов И.И., Афанасьева H.H. Влияние бандажирования рабочих лопаток на эффективность высоконагруженной турбинной ступени // Энергомашиностроение, 1988, №8. С.2-5.

58.Кириллов И.И., Клймцов A.A. Потери энергии в турбинных ступенях с бандажом и без бандажа // Теплоэнергетика, 1963, №2. С.30-35.

59. Кленин Ю.П. Воздушная тормозная установка не аэростатических подшипниках для исследования микротурбин //Изв. ВУЗов. Авиационная техника, 1969, №3.

60. Кириллов И.И. Теория турбомашин //Машиностроение, 1972. С.536.

61. Ключников P.M., Стрункин В.А. О влиянии радиального зазора на эффективность турбинной ступени //Изв. ВУЗов. Авиац. Техн. 1966, №4.

62. Кончаков Е.И. Экспериментальное исследование внешних характеристик микротурбин на стенде с подшипниками на газовой смазке // Всб:Судовые энергетические установки. Владивосток, изв.ДГУ, 1978,вып. 1

63. Крылов Б.А. Влияние радиального зазора и некоторых других параметров на КПД осевых обандаженных малоразмерных турбин //Диссертация на

соиск. уч. степ, к.т.н. ДСП М. МАИ 1973.

64. Крылов Б.А. Влияние радиального зазора и некоторых других параметров на КПД осевых обандаженных малоразмерных турбин //Автореферат Диссертация на соиск. уч. степ, к.т.н. ДСП М. МАИ 1973.

65. Крылов Б.А. Методы совершенствования проточной части осевых неохлаждаемых турбин //Диссертация на соиск. уч. степ. д.т.н. М. МАИ 2012.

66.Крылов Б.А. Ламинарное течение вязкого баротропного газа по кольцевой трубе//Изв. Вузов «Авиатехника» 1973, №2. С.24-28.

67.Крылов Б.А. К определению расхода газа через щель применительно к зазорам обандаженной турбинной ступени//Теплоэнергетика 1974,№3.С.21-24

68.Крылов Б.А. Влияние угла а] и зазоров на КПД турбины с малой степенью парциальности. Сб. Вопросы проектирования и доводки малоразмерных ГТД и их элементов //Куйбышев, КУАИ, 1975. С.48-57.

69.Крылов Б.А. Результаты исследования влияния некоторых факторов на коэффициент расхода в радиальном зазоре ступени турбины //ВЗМИ. Научные труды, Т7, М.: 1976.

70.Крылов Б.А., Барыкин И.Ю. Влияние наличия или отсутствия бандажа на рабочем колесе ступени осевой турбины, при полном подводе, на геометрию турбины и потери КПД // Вестник МАИ, 2013, Т.20, №2, С. 121-131.

71.Крылов Б.А., Барыкин И.Ю. Метод сопоставления влияния бандажа на рабочем колесе ступени при полном подводе на потери и геометрические параметры турбины // Московская молодежная научно-практическая конференция «Инновации в авиации и космонавтике - 2013». 16-18 апреля 2013.Москва.Сборник тезисов докладов.-М.:000«Принт-салон».С.155-156.

72.Крылов Б.А., Мезин А.Ю. Расчетные и экспериментальные характеристики двухступенчатых турбин с парциальными ступенями давления. Расчётное и экспериментальное исследование ВРД //Тем. сб. науч. тр. -М.: МАИ, 1987г.

73.Крылов Б.А., Мезин А.Ю., Митин С.П. Исследования характеристик многоступенчатых малоразмерных турбин // Сб. науч. Трудов МАИ, 1988г.

74.Крылов Б.А., Митин С.П., Мезин А.Ю. Особенности совместной работы

ступеней в многоступенчатой малорасходной обандаженной турбине МВТУ тезисы. Газотурбинные и комбинированные установки. Всесоюзная научная конференция 17- 19. 11.1987.

75.Крылов Б.А., Гусаров С.А. Влияние зазоров и угла а! на эффективность малоразмерной турбины // В сб. : Испытания авиационных двигателей. Уфа. 1987.

76.Крылов Б.А., Гусаров С.А. Расчетно-экпериментальное исследование потерь от радиального зазора в осевых малоразмерных турбинах //Изв. ВУЗов Авиац. техн. 1988, №4.

77.Крылов Б.А., Гусаров С.А. К расчету потерь от радиального зазора в осевых турбинах с рабочими колесами без бандажа //Изв. ВУЗов Авиац. техн. 1991, №3. С.102-105.

78.Крылов Б.А., Гусаров С.А. Совместное влияние зазоров и периферийной перекрыши на эффективность микротурбин с рабочими колесами без бандажа. //Изв. ВУЗов Авиац. техн. № 1 1993.

79. Крылов Б.А., Митин С.П. Расчетно-экспериментальные исследования осевых турбин с предельно малыми углами выхода потока из соплового аппарата // Доклад на Всероссийской научно-технической конференции посвященной памяти акад. В.И. Кандратьева. РАТИ, 5-10 сентября 1994, г.Рыбинск.

80.Крылов Б.А., Митин С.П. Расчётные и экспериментальные исследования парциальных турбинных ступеней // Сб. научн. трудов: Расчётно-экспериментальное исследование ВРД. Тем. сб. науч. тр. -М.: МАИ, 1987.

81.Крылов Б.А., Митин С.П. Экспериментальные исследования взаимного влияния осевых зазоров на эффективность турбинных ступеней с парциальным подводом // Сб. научн. трудов: Расчётные и экспериментальные исследование ВРД: Тем. сб. науч. тр. МАИ,: Изд. МАИ 1988. С.32-36.

82.Крылов Б.А., Митин С.П., Барыкин И.Ю. Анализ и уточнение формул расчета потерь КПД турбин с бандажом при полном подводе // Вестник МАИ, 2012, Т. 19, №4.

83.КрыловБ.А., МитинС.П., БарыкинИ.Ю. Экспериментальные исследования, анализ и уточнение формул расчета потерь КПД турбин с бандажом при парциальном подводе // Вестник МАИ, 2012, Т. 19, №5, С. 98-102.

84.Крылов Б.А., Гусаров С.А., Митин С.П. Исследование аэродинамики проточной части малоразмерных осевых турбин. Теория воздушно-реактивных двигателей и их элементов //Тем. сб. науч. тр. МАИ; под ред. В.И. Бакулева. - М.; Изд-во МАИ 1995.

85.Куличев Р.В., Гоголев, И.Г. Влияние конструкции надбандажного уплотнения на характеристики турбинной ступени // Энергомашиностроение, 1984, N2.

86.КуприяновО.Е. Определение газодинамических оптимальных параметров сверхзвуковых турбинных решеток с большим углом поворота потока //Автореферат диссертации на соиск. уч. степ, к.т.н. Л., ЛИИ, 1988. С. 16.

87. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин // Л., Судостроение, 1970. С.592.

88.Кучеренко С.И. К определению геометрических и кинематических параметров в зоне отрыва при внезапном расширении закрученного потока //Энергетическое машиностроение, 1980, вып.30. С.47-52.

89.Котляр И.В. Переменный режим работы газотурбинных установок //Киев, Машгиз, 1961, С.230.

90. Космин В.М., Космина Н.М. Из опыта эксплуатации турбины Р-3-16/6 с поврежденной рабочей частью // Сб. науч. трудов МЭИ, N115,1986. С.22-27.

91. Левенберг В.Д. Судовые турбоприводы // Справочник Л.Судостроение, 1983. С.328.

92.Левенберг В.Д. Исследование зазоров облапатывания на эффективность сверхзвуковой парциальной ступени //Судостроение, 1965, №7. С.37-39.

93.Левенберг В.Д. Судовые малорасходные турбины //Л. Судостроение 1976. С.191.

94.Левина М.Е., Фролов Б.И., Гребнев В.К. Влияние зазоров у бандажа на КПД ступени с различным градиентом и степенью реактивности //

Энергетическое машиностроение, 1980, вып. 30.

95.Липхарут Г., Силверл Д. Расчет осевых активных турбин с парциальным впуском //Ракетная техника, 1961, N3. С. 16-30.

96.Лихерзак Е.Е., Лукьянов В.И. Исследование натурных решеток различного удлинения // Труды НАМИ, 1979, вып. 176. С. 141.

97.Локай В.И. Влияние радиального зазора на тепловой процесс газотурбинной ступени с длинными лопатками //Труды КАИ, 1953. вып. 27.

98.Локай В.И., Максутова М.К., Стрункин З.А. Газовые турбины двигателей летательных аппаратов //М. Машиностроение, 1979. С.447.

99.Лопатицкий А.О., Озернов Л.А. Оценка влияния протечек у бандажа рабочих лопаток на эффективность турбинной ступени // Энергомашиностроение, 1987, N9. С.5-7.

100. Максутова М.К. К расчету потерь вызванных радиальным зазором в рабочем колесе //Изв. вузов. Авиационная техника, 1965, №2.

101. Мамаев Б. А., Митюшкин Ю.И. Влияние осевого зазора на виброакустические характеристики активных турбин // Сб. науч. трудов ЛКИ, Судовая акустика, 1980. С.68-78.

102. Марков Н.М. Расчет аэродинамических характеристик плоской решетки профилей осевых турбомашин //М., Машгиз, 1952. С. 104.

ЮЗ.Митин С.П. Комплексное влияние конструктивных зазоров проточной части осевых малоразмерных турбин на оптимальный выбор их основных параметров и эффективность //Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М. МАИ 1996.

104. Митрофанов В.Б. Об одном алгоритме случайного поиска // М. ИПМАН СССР, 1974. С.38.

105. Митюшкин Ю.И., Перевозников A.B., Яковлев В.Н. Влияние сниженного градиента реактивности на потери в элементах осевой турбинной ступени //Изв.вузов. Энергетика. 1982, №2.

106. Митюшкин Ю.И., Перевозников A.B., Яковлев В.Н. О закрутке рабочих лопаток осевой турбинной ступени при тангенциальном наклоне сопловых

лопаток // Изв.вузов. Авиационная техника, 1979, №1.

107.Моляков В.Д., Куникеев Б.А. О влиянии хорды рабочих лопаток на потери в радиальном зазоре осевой турбины //Изв.вузов. Машиностроение, 1960, №2.

108.Михальцев В.Е., Моляков В.Д., Куникеев Б.А. О влиянии геометрических и режимных параметров на эффективность обандаженной ступени турбины // Труды МВТУ, 1985, №432. С.13-23.

109. Моляков В.Д. Особенности проточных частей турбин газотурбинных установок большой мощности //Автореферат дисс. к.т.н. М., МЭИ, 1975.

110. Мухина С.Д. Применение критериального метода расчета профильных потерь в турбинных решетках с различными геометрическими и режимными параметрами [Текст] / С.Д. Мухина, Ю.Р. Миронов, Ш.А. Пиралишвили // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках: сборник трудов XIV Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН А.И.Леонтьева-Москва, МЭИ,2003.-С. 118-121. Ш.Мухина С.Д. Сравнительный анализ некоторых обобщающих зависимостей для расчета профильных потерь при проектировании газовых турбин [Текст]/ С.Д. Мухина, Ю.Р. Миронов, Ш.А. Пиралишвили // Новые технологические процессы и надежность ГТД: Научно-технический сборник ЦИАМ - Москва, ЦИАМ, 2003. - вып.5 - С. 169-180.

112. Мухина С.Д. Теоретическое и экспериментальное исследование профильных потерь в турбинных решетках [Текст] / С.Д. Мухина, Ю.Р. Миронов // Физические основы экспериментального и математического моделирования , процессов газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках: книга. - Москва, МЭИ, 2001. - С.55-59.

113.Наталевич A.C. Воздушные микротурбины //А.: Машиностроение, 1970.

114. Наталевич A.C. Воздушные микротурбины //М.: Машиностроение, 1979.

115. Нечаев Ю.Н., Федоров P.M. Теория авиационных газотурбинных двигателей // М.: Машиностроение, Т.1. 1977. С.312.

116. Носов . В.В., Раков Г.Л., Родин К.Г. Стенд для исследования

малоразмерных турбин // М.: реферативный сб.: Энергетическое машиностроение. 1978, №1-78-09.

117. Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов питания ЖРД//М.Машиностроение, 1986. С.338.

118. Овсянников Б.В. Основы теории роторного турбонасосного агрегата // Сб. науч. трудов: Теория рабочих процессов в узлах и трактах энергетических установок. М., МАИ, 1991. С.51-60.

119. Оптимальный относительный шаг турбинных решеток / Кириллов И.И., Рассохин В.А., Гринкруг Л.С. // Л., 1985, С.123. Деп в НИИЭ Информэнергомаш, 28.05.1985, N2 67 ЭМ-85.

120. Орлик В.Г., Гусавук A.C. Влияние струйного характера течения в уплотнениях на усилия, дестабилизирующие ротор турбины // Энергомашиностроение, 1987, N9. С.7-10.

121. Основы теории и расчета ЖРД //Ред. В.Н. Кудрявцев //М., В.Ш., 1983. С.703.

122. Паровые и газовые турбины / Под ред. Костюка А.Г. и Фролова В.В. //М., Энэргоатомиздат, 1985. С.352.

123.Пинегин С.В. Исследование материалов для подшипников с газовой смазкой //М.: Наука, 1975. С.46.

124. Правила измерения расхода газа и жидкостей стандартными сужающими устройствами РД50-213.80 //М.Машиностроение, 1982. С.319.

125. Пшеничный В. Д., Розенталь В.В., Сахаров В.К., Сергеева А.Г. Обобщенные зависимости КПД активных турбинных ступеней // Сб. Машиностроение и металлургия, М., 1973. С. 161-173.

126. Пшеничный В.Д. Оптимальный угол сопел одновенечной активной ступени небольшой пропускной способности //Энергомашиностроен. 1964, №2. С.6-10.

127. Пшеничный В.Д., Розенталь В.В. Исследование влияния выходного угла и высоты лопаток на КПД обандаженной турбины //Теплоэнергетика, 1975, №2. С.36-38.

128. Рабинович С.Г. Погрешности измерений //JI.: Энергия, 1976. С.261.

129. Расчетно-теоретическое и экспериментальное исследование высокоэффективных ВРД новых схем АКС и их элементов / Бакулев В.И, Крылов Б.А, Митин С.П. и др. // Отчет МАИ, УДК N629.7.036, гос. регистрация 01900015857, тема 201-91-08, 1992.

130.Речкоблит А Л., Измайлов Ш.А., Пьяных JI.A. Исследование течения и потерь в концевых сечениях безбандажных рабочих решеток турбин // Труды ЦИАМ, 1982, №1046.

131. Родин К.Г., Батков Ю.П., Сташков В.П. Влияние наклона сопла на эффективность односопловой микротурбины //Изв. ВУЗов. Энергетика, 1978, №6.

132. Розенберг С.Ш. Аналитическое определение аэродинамических сил в уплотнениях, влияющих на низкочастотную вибрацию турбоагрегатов // Энергомашиностроение, 1977, №8. С. 14-16.

133. Руководящий технический материал авиационной техники. РТМ 1614-79 //Турбины АГД, расчет газодинамических потерь, 1979.

134. Снижение потерь от радиальных зазоров в результате воздействия на вторичные течения / А.М. Топунов, Б.А. Тихомиров, B.J1. Конюхов, A.A. Черныш, П.З. Тиссен //Теплоэнергетика, 1984.

135. Старинская Н.Б. Элементы теории погрешностей: //МАИ, 1975.

136. Стенд для исследования микротурбин с газостатическим подвесом ротора и измерительного узла /И.В.Котляр, Ю.П.Кузнецов, С.А.Гусаров, П.В.Семашко //В сб.. Проблемы',повышения эффективности элементов судовой энергетики. • 1982.

137. Сергиенко A.A. Оптимизация параметров предкамерной турбины // Изв. ВУЗов. Авиационная техника, 1989, N1. С.66-68.

138. Серков ,С.А. Определение аэродинамических сил в уплотнениях турбомашин, вызывающих низкочастотную вибрацию, и выработка рекомендаций по повышению устойчивости движения ротора //Автореферат диссертации к.т.н. М„, 1983.

139. Снижение потерь от радиальных зазоров в результате воздействия на вторичные течения /Топунов A.M., Тихомиров Б.А. и др. //Теплоэнергетика, 1984, №8.

140. Совершенствование высокоперепадных турбин с малым объемным расходом рабочего тела / Гринкруг JI.C, Кириллов И.И., Рассохин В.А. //JL, 1988, С.12. Деп. в ЦНИИТЭИтяжмаш, 15.04.88, №71-ТМ-88.

141. Совершенствование лопаточных ступеней турбокомпрессора ТК-18, работающего в составе блока МЦП / Крылов Б.А., Гусаров С.А., Митин С.П. // Отчет по НИР N61980-25201, М., МАИ, 1994.

142. Создание инженерной методики по учету влияния конструктивных параметров на эффективность турбинных ступеней ГТД на базе расчетно-экспериментального исследования / Крылов Б.А., Гусаров С. А., Митин С.П.// Отчет по теме 47770.201. УДК 621.165, 1992. С.91.

143. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели // М., Машиностроение, 1981. С.550.

144. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин // М, Машиностроение 1962. С.512.

145. Слободянюк Л.И., Поляков В.И. Направляющий аппарат осевой турбинной ступени // Авт. св. СССР N490941 кп. F 01 D 09/02, 1976.

146. Тимушев С.Ф. Применение акустико-вихревого метода к моделированию пульсаций давления и шума в лопаточных машинах с дозвуковым течением: Сборник докладов XVI сессии Российского акустического общества Москва, 14-18 ноября 2005 года, Т.З, С. 209-213.

147. Тихомиров Б.А. Лабораторные работы, выполняемые на воздушных турбинных установках //Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1977.

148. Топунов A.M. Лабораторные и исследовательские работы на экспериментальных турбинных установках //Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1974.

149. Топунов A.M. Теория судовых турбин //Л., Судостроение, 1985.

150. Тормозная установка для испытания микротурбин / А.А.Логачев,

А.Г.Челеньев, А.С.Наталевич, Ю.А.Геримов, И.А.Соловьев, В.Д Федосеев //Куйбышев, 1961. КуАИ. Деп. в НИИМаше 15.12.81, № 298-81.

151. Терентьев И.К. Исследование структуры потока в зазоре на краях активной дуги ступени с парциальным подводом //Изв. ВУЗов. Энергетика, 1959, №11.

152. Тихонов Н.Т., Пфайфле Э.Э. Влияние эффективного угла сопловой решетки на экономичность осевой микротурбины //Изв. ВУЗов. Ав. тех. 1989, №1. С.111-113.

153. Турбины паровые и газовые, стационарные. Лабир. уплотнения. Выбор типа и расчет протечек. РТМ 24.020.33.-75. Л., НПО им. H.H. Ползунова, 1975. С.34.

154. Флюгель Г. Паровые турбины //М.-Л.:ГОНТИ, 1939. С.255.

155. Форсайт Дж. Машинные методы математических вычислений //М: Мир, 1980-С. 279.

156. Холщевников К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин //Машиностроение, 1970. С.432.

157.Хорлок Дж.Х. Осевые турбины //М., Машиностроение, 1972. С.212. 158.Чумаченко Ю.Г. Потери в парциальных турбинах//М., ЦИАМ,1963.С.12.

159.П1ейпак A.A., Клинников С.С., Чекалов М.А., Иванов Ю.С. Пневматический привод на базе сверзвуковой газовой турбины и волновой зубчатой передачи. Тезисы докл //НТК, Челябинск, 1993.

160. Шейпак A.A., Чекалов М.А. Экспериментальный стенд и результаты испытаний пневматического привода на базе сверхзвуковой газовой турбины и волновой зубчатой передачи // Сб. науч. трудов МАСИ 1995. С. 156-159.

161. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя //М., Наука, 1969. С.741.

162.Шляхтенко С.М. Эффективность различных форм лабиринтовых уплотнений //«Обзорный бюллетень», 1947, №2-3.

163.Шегляев A.B. Паровые турбины //М., Энергоатомиздат, книга 1, 1993. С.384.

164.Шерстюк А.Н., Чижов В.В. О влиянии радиального зазора на эффек-

тивность осевых необандаженных ступеней турбин // Изв. вуз. Энергетика 1977. №6.

165. Ю.Н. Динеев, J1.B. Михненков, В.Т.Щулекин, В.И.Лукьянов. Экспериментальное исследование влияния радиального зазора на эффективность малоразмерной турбины //Труды НАМИ, 1972, №134.

166. Dunham J.,-Came P.M. Усовершенствование метода Эйнли-Метисона для оценки экономичности турбины // Trano ASME. Теоретические основы инженерных расчетов. 1970, №3.

167. Lakschminarajana. Методы расчета влияния радиального зазора в осевых турбомашинах //Trano ASME. Энергетические машины и установки. 1970, №3.

168. Kocker S.С, Ohapuu и.Оценка КПД осевой турбины по потерям в решетке профилей на среднем радиусе //TranoASME. Энергетические машины и установки. 1982, №1.

169. Booth Т.С, Dodge P.R, Hepwort Н.К. Экспериментальное исследование перетечек в радиальном зазоре // TranoASME. Энергетические машины и установки. 1982, №1.

170. Wadia A.R., Booth Т.С. Расчетно-экспериментальное исследование течения в радиальном зазоре ступени турбины // Trano ASME. Энергетические машины и установки. 1982, №1.

171. Senoo Y., Jshida M. Потери давления, обусловленные кольцевым зазором лопаток центробежных и осевых рабочих колес // Trano ASME. Энергетические машины и установки. 1986, №1.

172. Stodola A. Die Dampf. und Gasturbinen, 1924.

173. Timouchev ,S., Tourret J., Numerical Simulation of BPF Pressure Pulsation Field In Centrifugal Pumps. 19th International Pump Users Symposium, Houston, Texas (USA) 25-28 Feb 2002. Proceedings, pp.85-105.

174.Timuchev S.F., Knyazev V.A., Panaiotti S.S., Soldatov V.A. Validation of

th

Numerical Procedure for Assessment of Centrifugal Pump Cavitation Erosion. 25 International Pump Users Symposium, Houston, Texas (USA) 23-26 Feb 2009. Proceedings.