CC BY
24
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_
им. А.Н. Туполева. 2008. № 3. С. 14-16.
5. Осипов Б.М., Осипов А.Б., Сафонов И.В., Титов А.В. Математическая модель ГТУ для исследования процесса запуска. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2005. № 3. С. 8-11.
© Титов А.В., Осипов Б.М., 2017
УДК 51-74
А.В. Титов
к.т.н., профессор Б.М. Осипов
к.т.н., профессор
Казанский государственный энергетический университет
г. Казань, Российская Федерация
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТУРБИНЫ И ВОЗДУШНОГО ВИНТА В МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ
Аннотация
Модули узлов математической модели ГТУ предусматривают использование их характеристик в виде аппроксимированных зависимостей или в табличном виде с последующей интерполяцией. В данной статье предоставляется возможность визуализации с передачей расчетной информации ПК ГРЭТ в систему Mathematica.
Ключевые слова
Математическая модель, газотурбинная установка, модуль узла, характеристики турбины, характеристики винта, характеристики теплообменника, характеристики узла.
Современные газотурбинные установки (ГТУ) относятся к числу сложнейших технических объектов. Они характеризуются большим числом конструктивно-схемных решений, большим числом типоразмеров, разнообразием функционального назначения [1]. Условия их эксплуатации характеризуются многообразием режимов работы при различных внешних условиях, вследствие чего к ним предъявляется множество, как правило, противоречивых требований [2-3].
Для анализа схемных решений используется разработанный коллективом авторов [4] программный комплекс автоматизированной системы газодинамических расчетов энергетических турбомашин (ПК ГРЭТ).
В качестве характеристик для модуля узла типа турбина могут быть использованы зависимости вида
Спр = /(^Т, ппр) Vtr = ппр)
где Спр = ^ ^71*/ Pi - приведенный расход (пропускная способность турбины), рассчитанный по параметрам газа на входе в турбину; я. = ^2/^1 — степень понижения давления в турбине по заторможенным параметрам, равная отношению давлений торможения в выходном и входном сечениях турбины; ппр = п/^71* — приведенная частота вращения; — КПД турбины по заторможенным параметрам.
В качестве характеристик для модуля узла типа воздушный винт (рис. 9—12) используются зависимости а = f (Х,р), Р = f (Х,р), где а — коэффициент тяги винта, X — поступь винта, р — угол установки лопастей винта, f3 — коэффициент мощности винта.
Эти характеристики преобразуются к относительному виду и табулируются
Спр = /(л:р, ппр) 77* = /(л:р, ппр)
Характеристики остальных модулей узлов представляются, как правило, зависимостями вида у = /(х), где y — относительное значение коэффициента, учитывающего различного рода потери, например,
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070_
коэффициента восстановления полного давления CTj, коэффициентов полноты сгорания и ^0р, коэффициентов расхода сопел ^, скоростных коэффициентов сопел ^ и т.д.; x — произвольный аргумент.
Такие характеристики могут аппроксимироваться полиномами вида y = E!=1aixi или задаваться таблично с последующей сплайн-интерполяцией.
Система Mathematica имеет большое количество встроенных функций компьютерной графики, которые позволяют получать высококачественные графики кривых, изображения поверхностей и т.п. Чтобы использовать эти возможности в целях оперативной визуализации результатов численного решения задач в ПК ГРЭТ [5], был реализован достаточно простой интерфейс между Фортран-программой и системой Mathematica. Реализация этого интерфейса свелась к следующему: по окончании основного счета в Фортран-программе в этой же программе был организован вывод результатов счета во внешний файл в формате txt. На языке системы Mathematica написана программа, обеспечивающая графическую визуализацию результатов счета. Выход из Фортран-компилятора и вход в Mathematica-программу требуют несколько секунд времени пользователя, затем Mathematica-программа запускается одновременным нажатием клавиш Shift и Enter. Она считывает массивы числовых результатов из внешнего файла, созданного Фортран-программой, и через несколько секунд пользователь видит на экране монитора результаты расчета в графическом виде.
В целях визуализации результатов решения задач в ПК ГРЭТ, предназначенном для моделирования различных схем ГТУ, реализован интерфейс между Фортран-программой и системой Mathematica. На языке системы Mathematica написана программа, обеспечивающая графическую визуализацию результатов счета. Список использованной литературы:
1. Осипов Б.М., Титов А.В., Хамматов А.Р. Исследование энергетических газотурбинных приводов на основе математических моделей.// Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2010. № 1. С. 45-47.
2. Осипов Б.М., Титов А.В., Хамматов А.Р. Инструментальная среда исследования газотурбинных установок // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2009. № 1. С. 22-25.
3. Титов A.B., Осипов Б.М., Хамматов А.Р., Желтухин В.И., Ахметов К.Н. Применение программного комплекса град для исследований стационарных энергетических установок. // Тяжелое машиностроение. 2009. № 6. С. 9-11.
4. Осипов Б.М., Титов А.В., Хамматов А.Р. Математическое моделирование в энергетическом аудите агрегатов с газотурбинным приводом. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2008. № 3. С. 14-16.
5. Осипов Б.М., Осипов А.Б., Сафонов И.В., Титов А.В. Математическая модель ГТУ для исследования процесса запуска. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2005. № 3. С. 8-11.
© Титов А.В., Осипов Б.М. 2017
УДК 912.648+004.724
Туксина Е.А.
магистрант ХГУ им. Н.Ф. Катанова, г. Абакан, РФ.
E-mail: [email protected] Научный руководитель: Голубничий А. А. старший преподаватель кафедры ИЭОП ХГУ им. Н.Ф. Катанова, г. Абакан, РФ
К ВОПРОСУ О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТУМАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ГИС ПРОЕКТАХ
Аннотация
В статье рассматриваются современные подходы и технологии в области хранения и вычисления
