Осесимметричная модель рабочего процесса двухвального компрессора газогенератора

Авиационная и ракетно-космическая техника

2023. Т. 30. № 4. С. 167–177.

Авторы

Матвеев В. Н.*, Батурин О. В.**, Попов Г. М.***, Горячкин Е. С.****, Кудряшов И. А.*****

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: matveev.vn@ssau.ru
**e-mail: oleg_baturin@ssau.ru✉
***e-mail: popov@ssau.ru
****e-mail: goriachkin.e.s@ssau.ru
*****e-mail: kudryashov.ia@ssau.ru

Аннотация

Представлен способ формирования осесимметричной модели рабочего процесса двух- вального компрессора газогенератора авиационного газотурбинного двигателя. Его особенностью является учет неравномерности поля параметров потока на входе в компрессор и кривизны линий тока в меридиональной плоскости. Кроме этого, предложены универсальные способы задания закрутки потока на входе в рабочее колесо по радиусу и распределения напора по высоте ступени. При опробовании разработанной модели в процессе проектного газодинамического расчета двухкаскадного компрессора перспективного газогенератора были выполнены все требования по ограничениям на значения относительных критериальных параметров, характеризующих рабочий процесс элементарных лопаточных венцов и ступеней, расположенных на различных радиусах.

Ключевые слова:

двухвальный осевой компрессор, осесимметричная термогазодинамическая модель компрессора, входная неравномерность потока, расчет на различных радиусах

Библиографический список

  1. Холщевников К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин: Учебник. – М.: Машиностроение, 1970. – 610 с.

  2. Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М. Теория авиационных газотурбинных двигателей: В 2 ч.: Учебник. – М.: Машиностроение, 1977. Ч. 1. – 312 с.

  3. Белоусов А.Н., Мусаткин Н.Ф., Радько В.М. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. – Самара: Самарский Дом печати, 2003. – 336 с.

  4. Федоров Р.М. Характеристики осевых компрессоров: Монография. – Воронеж: Научная книга, 2015. – 220 с.

  5. Прокофьев А.Б., Матвеев В.Н., Батурин О.В. и др. Математические модели потоков в лопаточных машинах двигателей и агрегатов летательных аппаратов. – Самара: Изд-во Самарского университета, 2021. – 200 с.

  6. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. – М.: Машиностроение, 1986. – 431 с.

  7. Копелев С.З., Тихонов Н.Д. Расчет турбин авиационных двигателей: (Газодинамический расчет. Профилирование лопаток). – М.: Машиностроение, 1974. – 268 с.

  8. Стенькин Е.Д., Юрин А.В. Выбор основных параметров и газодинамический расчет осевого многоступенчатого компрессора авиационных газотурбинных двигателей. – Куйбышев: Изд-во Куйбышевского авиационного института, 1984. – 89 с.

  9. Белоусов А.Н., Мусаткин Н.Ф., Радько В.М., Кузьмичев В.С. Проектный термогазодинамический расчет основных параметров авиационных лопаточных машин. – Самара: Изд-во СГАУ, 2006. – 316 с.

  10. Кривошеев И.А., Рожков К.Е., Симонов Н.Б. Получение обобщенной границы газодинамической устойчивости совместно с напорными ветвями // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 2. С. 75–80.

  11. Иноземцев А.А., Усанин М.В., Мигалев С.В. и др. Газодинамическое трехмерное моделирование работы двигателя ПД‑14 на взлетном режиме // Вестник ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. 2022. № 71. С. 91–98. DOI: 10.15593/2224-9982/2022.70.10

  12. Marchukov E., Egorov I., Kretinin G. et al. Optimization of geometry blade for modern high pressure compressor // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 604. International Conference on Compressors and their Systems (9–11 September 2019; City, University of London). DOI: 10.1088/1757-899X/604/1/012049

  13. Федечкин К.С., Кароник Б.В. Расчетные исследования ступени осевого компрессора в широком диапазоне частот вращения // Насосы. Турбины. Системы. 2021. № 1(38). С. 47–55.

  14. Милешин В.И., Семенкин В.Г. Расчетное исследование влияния числа Рейнольдса на характеристики первой типовой ступени компрессора высокого давления // Вестник Московского авиационного института. 2018. Т. 25. № 2. С. 86–98.

  15. Рожкова М.В. Исследование рабочего процесса компрессора низкого давления на режимах авторотации // Вестник Московского авиационного института. 2023. Т. 30. № 2. С. 91–98. DOI: 10.34759/vst-2023-2-91-98

  16. Гельмедов Ф.Ш., Милешин В.И., Сачкова Н.Г. и др. Методология проектирования осевого компрессора // Теплоэнергетика. 2002. № 9. С. 19–28.

  17. Жданов И.А. Методика теоретического расчета характеристики компрессора авиационного двигателя // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2009. № 3-3(19). С. 76–82.

  18. Ткаченко А.Ю. Математическая модель рабочего тела для термогазодинамического расчета газотурбинного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 4. С. 180–191. DOI: 10.34759/vst-2021-4-180-191

  19. Кампсти Н. Аэродинамика компрессоров / Пер. с англ. под ред. Ф.Ш. Гельмедова, Н.М. Савина. – М.: Мир, 2000. – 688 с.

  20. Koch C.C. Stalling Pressure Rise Capability of Axial Flow Compressor Stages // Journal of Engineering for Power. 1981. No. 103(4), pp. 645-656. DOI: 10.1115/1.3230787

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024