ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ КАНАЛЬНЫХ ПОДВОДЯЩИХ УСТРОЙСТВ МИКРОТУРБИН Текст научной статьи по специальности «Физика»

УДК 629

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ КАНАЛЬНЫХ ПОДВОДЯЩИХ УСТРОЙСТВ

МИКРОТУРБИН

Ю. Н. Шевченко, А. А. Кишкин, А. В. Делков, М. А. Ермаков, В. С. Галимов

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: delkov-mx01@mail.ru

Рассмотрена постановка задачи исследования работы канальных подводящих устройств микротурбин. Приведено описание экспериментального стенда для исследования. Определены основные пути повышения эффективности работы канальных подводящих устройств.

Ключевые слова: канальное подводящее устройство, микротурбина, исследование, экспериментальный стенд.

RESEARCH OF THE WORKING MODE OF MICROTURBINE CHANNEL FEEDERS

Yu. N. Shevchenko, A. A. Kishkin, A. V. Delkov, M. A. Yermakov, V. S. Galimov

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation Е-mail: delkov-mx01@mail.ru

The formulation of the problem of investigation the working mode of channel feeders of microturbines is considered. The description of the experimental unit for the study is given. The main ways to improve the efficiency of channel feeders are determined.

Keywords: channel feeders device, microturbine, research, experimental unit.

Развитие направления исследования микротурбин в настоящее время обусловлено увеличением интереса к малой энергетике. Применение микротурбин позволяет создать компактные автономные энергетические установки, обладающие высокой энергетической эффективностью. Одним из основных направлений применения микротурбин являются паросиловые установки, использующие в качестве источника низкопотенциальное и бросовое тепло.

Рабочие процессы в микротурбинах существенным образом отличаются от полноразмерных аналогов. Для их описания проводится ряд исследований [1; 2]. В настоящей работе рассматривается установка для исследования работы канальных подводящих устройств микротурбин и оцениваются результаты исследования.

В качестве канальных подводящих устройств микротурбин могут быть использованы кольцевые или спиральные направляющие аппараты. В работе рассматриваются экспериментальные исследования двух этих типов устройств. Экспериментальная продувка канальных подводящих устройств производилась в специальном приспособлении, имитирующем микротурбинную установку и позволяющую производить измерения по шести измерительным постам, согласно схеме, представленной на рис. 1.

Измерительные посты, размещенные согласно схеме на рис. 1, контролируют следующие параметры: параметры на входе Рвх Твх; параметры в канале подводящего устройства P0 T0; параметры на радиусе рабочего колеса Pi Ti, Р2 Т2 , Р3 Т3, Р4 Т4. На каждом посту измерялось полное давление (Р ) приемником полного давления [3; 4], и статическое давление (Рст) приемником статического давления, равновесная измеренная температура (Т) - термопарой.

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 1

Экспериментальная установка с размещенными приемниками полного и статического давления показана на рис. 2.

Рис. 1. Схема расположения датчиков в испытательной системе

Рис. 2. Экспериментальная установка с приемниками полного и статического давления

Для каждого вида канального подводящего устройства последовательно были проведены экспериментальные исследования с регистрацией параметров на измерительных постах. С использованием данных эксперимента были определены коэффициенты потерь в канальных кольцевых и спиральных подводящих устройствах различного конструктивного исполнения.

По результатам обработки экспериментальных данных можно сделать следующие выводы. Коэффициенты потерь слабо зависят от расходной составляющей и для каждого данного канального подводящего устройства обусловлены в большей степени геометрическими параметрами.

Таким образом, с использованием представленного экспериментального стенда возможно определение коэффициентов потерь канальных подводящих устройств микротурбин. Полученные экспериментальные данные по коэффициентам потерь в канальных подводящих устройствах позволят модифицировать существующие алгоритмы расчета микротурбин, значительно повысив их точность.

Библиографические ссылки

1. Наталевич А. С. Воздушные микротурбины. М. : Машиностроение, 1970. 208 с.

2. Шерстюк А. Н., Зарянкин А. Е. Радиально-осевые турбины малой мощности. М. : Машиностроение, 1976. 207 с.

3. Рабинович Е. З. Гидравлика : учеб. пособие для вузов. М. : Недра, 1980. 278 с.

4. Галеркин Ю. Б., Рекстин Ф. С. Методы исследования центробежных компрессорных машин. Л. : Машиностроение, 1969. 304 с.

© Шевченко Ю. Н., Кишкин А. А., Делков А. В., Ермаков М. А., Галимов В. С., 2018