close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Представление характеристик турбины и воздушного винта в математической модели газотурбинной установки..pdf

код для вставкиСкачать
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
пр = (т∗ , пр )
т∗ = (т∗ , пр )
где пр = 1 √1∗⁄1∗ − приведенный расход (пропускная способность турбины), рассчитанный по
параметрам газа на входе в турбину; т∗ = 2∗ ⁄1∗ − степень понижения давления в турбине по
заторможенным параметрам, равная отношению давлений торможения в выходном и входном сечениях
турбины; пр = ⁄√1∗ − приведенная частота вращения; т∗ − КПД турбины по заторможенным параметрам.
В качестве характеристик для модуля узла типа воздушный винт (рис. 9−12) используются зависимости
  f (  , ) ,   f (  , ) , где  − коэффициент тяги винта,  − поступь винта,  − угол установки
лопастей винта,  − коэффициент мощности винта.
Эти характеристики преобразуются к относительному виду и табулируются
̅̅̅̅
̅̅̅т∗ , 
̅̅̅т∗ = (
̅̅̅т∗ , 
пр = (
̅̅̅̅̅)
̅̅̅̅̅)

пр
пр
Характеристики остальных модулей узлов представляются, как правило, зависимостями вида  =
(), где y − относительное значение коэффициента, учитывающего различного рода потери, например,
107
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №02-1/2017 ISSN 2410-6070
коэффициента восстановления полного давления  , коэффициентов полноты сгорания кс и ор,
коэффициентов расхода сопел  , скоростных коэффициентов сопел  и т.д.; x − произвольный аргумент.
Такие характеристики могут аппроксимироваться полиномами вида y = ∑ni=1 i x i 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 Фортранпрограмме 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 Фортранпрограммой, 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.В., Осипов Б.М., Хамматов А.Р., Желтухин B.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: elena.tuksina@mail.ru
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
108
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
7
Размер файла
2 112 Кб
Теги
турбины, математические, pdf, характеристика, винт, представление, модель, установке, воздушного, газотурбинные
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа