Материал: Гидрогазодинамика. учебное пособие. Муравьев А.В., Кожухов Н.Н

-на входе в расчетную область задается постоянный расход. Степень начальной турбулентности 5 %;

-на выходе из расчетной области задаем постоянное давление;

-на всех боковых поверхностях задаем условия адиабатичности;

-для ротора задаем угловую скорость вращения;

Результаты расчетов представлены на рисунках 5.61-5.66.

Сопловой аппарат с коническими соплами и рабочее колесо турбины.

Рис. 5.61. Распределение температуры

Рис. 5.62. Распределение давления

140

Рис. 5.63. Распределение скорости

Сопловой аппарат со сверхзвуковыми лопатками типа В и рабочее колесо турбины.

Рис. 5.64. Распределение скорости

141

Рис. 5.65. Распределение давления

Рис. 5.66. Распределение температуры

По результатам расчетов можно сказать, что в сопловом аппарате со сверхзвуковыми лопатками происходит более равномерное распределение давления по окружности на выходе из соплового аппарата, что ведет к снижению потерь в лопаточном венце и, как следствие к росту экономичности турбины. Поэтому, несмотря на сложную геометрию и технические трудности при создании сопла, эффективнее использовать сопловой аппарат с профилированными лопатками.

142

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данное учебное пособие содержит сведения об основах гидрогазодинамики. В пособии рассмотрены основные разделы, включающие в себя: гидростатику, гидродинамику и газовую динамику. Изложены основы гидрогазодинамики, включающие в себя определение терминов, основных понятий, выводы уравнений гидростатики и гидрогазодинамических физических величин. Кроме того, рассмотрены вопросы о потерях напора и гидравлических сопротивлений трубопроводов. Подробно описаны различные режимы течения жидкости и движения газов со скачками уплотнения и без них, которые позволят правильно рассчитывать различные технические системы. Основы динамики идеальной несжимаемой жидкости рассмотрены на примерах вихревого движения и обтекания тел различной формы, а также пограничного слоя. Приведенные законы течения газа в диффузорах и эжекторах позволят бакалаврам в своей будущей деятельности применять их в теплотехнологических установках.

Также в пособии приведены сведения о численных методах расчета, которые лежат в основе многих программ инженерного анализа, когда нет возможностей аналитического решения задач гидрогазодинамики. Так, на примере моделирования работы камеры испарения водородного парогенератора и турбопривода представлены используемые модели турбулентности и результаты расчета полей давления, скорости, температур и других значимых параметров, необходимых для дальнейшего конструирования и испытания водородного парогенератора.

143

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Лабейш, В. Г. Гидромеханика и газодинамика. Л.: СЗЗПИ, 1973. 154 с.

2.Лойцянский, Л. Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский М.: Дрофа, 2003. 840 с.

3.Емцев, В.Т. Техническая гидромеханика. - 2-е изд.- М.: Машиностроение, 1987. - 440 с.

4.Повх, И. Л. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение, 1976.

502 с.

5.Дейч, М. Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974. 589 с.

6.Абрамович, Г. Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976. 540 с.

7.Гидравлические расчеты в теплоэнергетических системах: учеб. пособие /В. В. Фалеев, И. Г. Дроздов, С. В. Фалеев - Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2000. 109 с.

8.Самойлович, Г. С. Сборник задач по гидроаэромеханике: учеб. пособие

/Г.С. Самойлович, В.В. Нутисов. - М.: Машиностроение, 1986. - 152 с.

9.Идельчик, И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.

10.Жуковский, Н. Е. О гидравлическом ударе в водопроводных трубах. Либроком, 2011. 110 с.

11.Елисеев, Ю.С. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 640 с.

12.Исследование процессов и разработка математических моделей эффективных высокотемпературных водородных паротурбинных установок для энергетических систем: отчет о НИОКР (промежут.) / ГОУ ВПО «ВГТУ»; № ГР 02.516.11.6121. – Воронеж, 2008. – 172 с.

13.Бахвалов, Н.С. Численные методы. Решения задач и упражнения / Н.С. Бахвалов, А.А. Корнев, Е.В. Чижонков МГУ им. Ломоносова: Лаборатория знаний, 2016. 352 с.

14.Чирков, В.П. Метод конечных элементов в динамических расчетах турбомашин / В.П. Чирков, С.А. Серков, Ю.Н. Самогин М.: Физматлит, 2016. 212 с.

15.Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 с.

144