Особливості теплогідравлічних процесів у маслорадіаторі авіаційного газотурбінного двигуна (original) (raw)
Related papers
Вісник Херсонського національного технічного університету, 2020
Предметом дослідження в статті є авіаційний двигун ТВ3-117 та методи контролю і діагностики його технічного стану. Мета роботи-математичне моделювання робочих процесів авіаційного двигуна ТВ3-117 для контролю і діагностики його технічного стану в польотних режимах. В статті вирішуються наступні завдання: отримання системи рівнянь, що описують робочі процеси авіаційного двигуна ТВ3-117; різницева апроксимація рівнянь, що описують робочі процеси авіаційного двигуна ТВ3-117; розробка алгоритму реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117. Використовуються такі методи: методи математичного моделювання, метод різницевої апроксимації (перехід до безрозмірного вигляду рівнянь, різницева апроксимація, перехід до лінійної моделі в просторі і математичний опис відстані між двома сусідніми точками). Отримано наступні результати: Розроблений алгоритм реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, що дозволяє моделювати ситуації, які могли б статися під час експлуатації авіаційного двигуна ТВ3-117, що надає можливості проаналізувати вже минулі або передбачити розвиток майбутніх подій в тій чи іншій ситуації. Висновки: Розроблений алгоритм реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, можливо використовувати для динамічного відображення стану авіаційного двигуна в режимі реального часу, тобто застосувати його для створення програмного комплексу, який здійснює моніторинг динамічних (перехідних) процесів в авіаційному двигуні ТВ3-117. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: вперше розроблено метод контролю і діагностики інформаційних показників технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117, який базується на різницевій апроксимації рівнянь, що описують робочі процеси, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, що дозволить здійснювати контроль і діагностику термогазодинамічних показників в режимі реального часу. Ключові слова: авіаційний двигун, контроль, діагностика, рівняння Нав'є-Стокса, апроксимація.
Застосування контактного охолодження повітря аеротермопресором в циклі газотурбінної установки
Refrigeration Engineering and Technology, 2018
Проведено аналіз існуючих газотурбінних установок (ГТУ) із застосуванням проміжного охолодження циклового повітря різних фірм-виробників, визначені основні технічні характеристики та головні параметри роботи цих ГТУ. Розглянуто основні шляхи реалізації проміжного охолодження циклового повітря ГТУ, а саме охолодження в поверхневому теплообміннику та контактне охолодження при упорскуванні диспергованої води. Перспективним способом зволоження робочого середовища ГТУ може бути застосування аеротермопре-сорного апарату, в основу роботи якого покладено процес термогазодинамічної компресії (термопресії). Особливістю цього процесу є підвищення тиску в результаті миттєвого випаровування рідини, що упорскується в повітряний потік, який прискорений до швидкості близько звуковій. При цьому на випаровування води відводиться теплота від газу, в результаті чого знижується його температура. В роботі проведено порівняльний аналіз існуючих та аеротермопресорних технологій для проміжного охолодження п...
2018
Проаналізовано паливну ефективність глибокого охолодження повітря на вході газотурбінної установки (ГТУ) при для кліматичних умов півдня України (регіон м. Одеса) та субтропічного клімату КНР (на прикладі м. Чженьцзян, провінція Цзянсу). Досліджено ефективність двоступеневого охолодження повітря на вході газотурбінної установки: попереднього охолодження зовнішнього повітря холодною водою з температурою 7ºС від абсорбційної бромистолітієвої холодильної машини (АБХМ) до температури 15ºС у першому високотемпературному ступені повітроохолоджувача та наступного більш глибокого його доохолодження до температури 10ºС у другому низькотемпературному ступені киплячим хладоном від ежекторної холодильної машини (ЕХМ), як конструктивно найбільш прості і надійні в експлуатації. При цьому як абсорбційна бромистолітієва холодильна машина, так і хладонова ежекторна машина використовують для отримання холоду теплоту відпрацьованих газів газотурбінної установки. В якості критерія застосовано питому ...
Математичне моделювання теплопередачі у повітряно-крапельному потоку камери підшипника ГТД
Aerospace Technic and Technology
The gas-liquid flow in the bearing chamber (BC) of the gas turbine engine is realized due to the interaction of the sealing air and oil supplied for lubrication and cooling of friction units. The complex nature of the flow movement is determined not only by the BC geometry but also by the presence of rotating elements and the manner of oil supply and flow removal. The most important result for the engineering practice of BC flow modelling is the determination of the heat transfer coefficient to the inner wall. The variety of influencing factors causes difficulties even at the stage of an integral mathematical model of the process formation, which makes it possible to determine this coefficient. As a result, significantly different approaches are used – from three-dimensional CFD modelling of a heterogeneous flow up to the use of a criterion equation that formally considers the effect of geometric and regime parameters on a heat transfer. The first approach requires significant compu...
Avacìjno-kosmìčna tehnìka ì tehnologìâ, 2022
Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова, Миколаїв МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ В ДИЗЕЛЬ-ГАЗОТУРБІННИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ КОМПЛЕКСАХ З ТЕРМОХІМІЧНОЮ ОБРОБКОЮ ПАЛИВА В роботі обговорено методологічні аспекти дослідження методами математичного моделювання процесів в суднових енергетичних установках з термохімічною обробкою палива. Розглянуто результати дослідження фізико-хімічних процесів в структурно-функціональних блоках, що моделюють одиничні ланки термодинамічного циклу Поєднання блоків зв'язками у вигляді матеріальних та енергетичних потоків надає можливість моделювання повної схеми математичної моделі енергомодулю. У зв'язку з різноманіттям та складністю процесів в комбінованому дизель-газотурбінному енергетичного комплексу з термохімічною системою обробки палива при моделюванні характеристики енергетичного обладнання визначались окремо з подальшим зрощуванням отриманих результатів та поєднанням моделей зв'язками у вигляді матеріальних та енергетичних потоків .Математичні моделі газотурбінного двигуна, контуру утилізації, блоку термохімічної обробки палива створено за допомогою системи моделювання фізико-хімічних процесів Aspen Plus. Робочі процеси в ДВЗ моделювалися за допомогою програмного комплексу CHEMKIN. Доведено, що універсальні математичні моделі теплових двигунів, які входять до складу енергомодуля з термохімічною обробкою палива, потрібують налаштування на обрані базові характеристики. Тому математичні моделі структурно-функціональних блоків і груп блоків (ГТД та ін.) містять алгоритми налаштування моделей при їх верифікації за цільовими функціями. Запропоновані алгоритми забезпечують верифікацію розроблених математичних моделей за показникам існуючих або перспективних газотурбінних двигунів та ДВЗ. Вказані алгоритми надають можливості коректного налаштування параметрів устаткування дизель-газотурбінних енергетичних комплексів з термохімічною обробкою палива. Математична модель робочого циклу ДВЗ на базі програмного комплексу CHEMKIN забезпечує можливість проводити первинну оцінку ефективності енергоперетворення у робочому циліндрі. Результати оцінки адекватності математичної моделі робочого циклу ДВЗ на базі програмного комплексу CHEMKIN показали задовільне узгодження отриманих результатів з експериментальними даними. Максимальна середньоквадратична похибка розрахункових даних, отриманих на основі моделі, знаходиться у межах 8,5 %.
POWER ENGINEERING: economics, technique, ecology, 2019
З використанням 3-Д моделювання досліджено аеродинамічні, сумішоутворювальні та теплові особливості організації процесу спалювання у камері згорання газотурбінної установки газоперекачувального агрегату типу ГТК-10 зі штатними пальниками. На основі аналізу комплексу характеристик обґрунтовано необхідність, розроблено та впроваджено нову конструкцію пальникової системи для ГТК-10 на основі нової мікрофакельної технології газоспалювання, доведено переваги застосування МТС-пальників для інтенсифікації процесів сумішоутворення та спалювання палива у камері згорання із досягненням високого рівня енергоефективності та екологічної чистоти енергоперетворень.
РОЗРАХУНОК ТЕМПЕРАТУРНО-ШВИДКІСНИХ ПАРАМЕТРІВ ЧАСТИНОК ПРИ ХОЛОДНОМУ ГАЗОДИНАМІЧНОМУ НАПИЛЮВАННІ
Aerospace technic and technology, 2019
The method of computational fluid dynamics (CFD) for the supersonic nozzle SK-20 of the low-pressure cold gas-dynamic spraying equipment DYMET-405 was applied for calculation of particles impact temperature and velocity. The application of the CFD method is the one-dimensional isentropic gas-dynamic model considers the flow only along the nozzle axis, without taking into account the heat exchange with the nozzle and the friction losses on the internal walls, which leads to obtaining overestimated results of calculations. Previously it was found out that the difference in the values obtained by numerical simulation and the results of calculations of a one-dimensional isentropic model was less than 10%. Numerical simulation of the two-phase flow of the cold spray process has been performed using the Ansys Fluent Academic software package. The influence of the initial cold spray process parameters such as temperature and pressure at the nozzle inlet on the change in temperature and vel...