Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок

Дермер П. Б.; Арбеков А. Н.; Куникеев Б. А.

doi:10.12737/16961

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И СНИЖЕНИЕ ШУМА ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок

АА Аа

Опубликовано в Безопасность в техносфере · Том 4, Номер 5 · Страницы 31–35 · Рубрика: Методы и средства обеспечения безопасности

DOI: https://doi.org/10.12737/16961

Получено: 25.10.2015 Одобрено: 25.10.2015 Опубликовано: 25.10.2015 Язык публикаций: RUS

Авторы

ДЕ

Дермер П. Б.

АР

Арбеков А. Н.

КУ

Куникеев Б. А.

ДЕ

Дермер П. Б.

АР

Арбеков А. Н.

КУ

Куникеев Б. А.

АННОТАЦИЯ

В работе обосновано применение выхлопных и переходных диффузоров для повышения эффективности газотурбинных установок и снижения уровня шума, производимого ими. Представлена оценка методов повышения эффективности выхлопных и переходных диффузоров газотурбинных промышленных установок и сформулирована задача математического моделирования течения в коническом диффузоре с высокой степенью расширения и углом раскрытия больше критического со стабилизацией течения тангенциальным закрученным вдувом.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА

газотурбинная установка, аэродинамический шум, диффузор, закрутка потока, коэффициент повышения давления, степень торможения, тангенциальный вдув, угол раскрытия диффузора.

Текст

Текст (PDF)

Читать Скачать

1. Введение

В настоящее время все более широкое распространение получают газотурбинные энергетические установки (ГТУ) малой и средней мощности блочномодульного исполнения. Основой для их создания чаще всего служат конвертированные авиационные и транспортные газотурбинные двигатели, особенностью которых является значительная расходная скорость при выходе из турбины (C_T = 180–250 м/с) [1–3], а для двухконтурных тригенерационных установок, созданных на базе авиационных двигателей с малой степенью двухконтурности m = 0,3–1,0 (отношением расхода воздуха во втором контуре к расходу через газогенератор), еще и за компрессором низкого давления [4, 5]. Столь высокие скорости приводят, с одной стороны, к большим потерям энергии в выхлопном устройстве, а с другой — к высокому уровню шума, генерируемого вытекающей струей, величина которого оценивается зависимостью [6, 7]:

L_P =80lgC_T + 20lgF_T + 10lgF_T − K,

где: ρ_T — плотность газа за турбиной, F_T — площадь выходного сечения турбины, K — параметр, определяемый температурой струи (для высокотемпературных струй K = 44 дБ, для низкотемпературных — K = 57 дБ).

1. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных двигателей и установок: Учебник для вузов / Ю.С. Елисеев, Э.А. Манушин, В.Е. Михальцев и др. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 640 с.

2. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей / И.П. Деменчонок, Л.Н. Дружинин,А.Л. Пархомов и др. Под ред. С.М. Шляхтенко и В.А. Сосунова. - М.: Машиностроение, 1979. 432 с.

3. Иноземцев А.А. Энергетические и промышленные газотурбинные установки на базе авиационных ТРДД ОАО «Авиадвигатель». Принципы конвертации // Тяжелое машиностроение. 2009. № 9. С. 2.

4. Varaksin A.Yu., Arbekov A.N., Inozemtsev A.A. The Trigeneration Cycle as a Way to Create Multipurpose Stationary Power Plants Based on Conversion of Aeroderivative Turbofan Engines. Doklady Physics, 2014, Vol. 59, No. 10, pp. 495-497. © Pleiades Publishing, Ltd., 2014.

5. Arbekov A.N., Varaksin A.Yu., Inozemtsev A.A. Influence of the ByPass Ratio of a Basic Turbofan Engine on the Possibility of Creating Aeroderivative Trigeneration Power Plants // High Temperature, 2015, Vol. 53, No. 6, pp. 899-903. © Pleiades Publishing, Ltd., 2015

6. Охрана окружающей среды: Учеб. для техн. спец. вузов / С.И. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др. Под ред. С.В. Белова. - М.: Высш. Шк., 1991. - 319 с.

7. Тупов В.Б. Снижение шумового воздействия от оборудования в энергетике - М.: 2004 г. - 258 с.

8. Giampaolo A. Gas Turbine Handbook: Principles and Practices Third Editions 2006 by The Fairmont Press. 451 p.

9. Веревкин Н.Н., Лашков А.И. О способах уменьшения потерь давления в диффузорах с большими углами раскрытия. // Пром. Аэродинамика. - 1956. № 7. С. 175-178.

10. Франкфурт М.О. Экспериментальное исследование характеристик конических диффузоров с тангенциальным сдувом. // Промышленная аэродинамика. - 1 (33): Машиностроение, - 1986. - С. 156-168.

11. Мигай В. К., Гудков Э.И. Проектирование и расчет выходных диффузоров турбомашин. Л.: Машиностроение. 1981. 272 с.

12. Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин. - М: Энергия, 1970. - 384 с.

13. Осипов М.И., Арбеков А.Н. Результаты экспериментального исследования течения в диффузоре с закруткой потока вдувом газа // Газотурбинные и комбинированные установки. - Москва, 1987. - С. 30-31.

14. Osipov M.I., Arbekov A.N. Investigation of turbulent structure and stability of flow in conical wide-angle diffusers with tangential swirling injection //4th World conference on experimental heat transfer, fluid mechanics and thermodynamics. Brussels. 1997.

15. Waitman B.A., Reneau L.R., Kline S.I. Effects of inlet conditions on performance of two - dimensional subsonic diffusers // ASME, Jour. of Basic Engineering. 1961. № 9. P. 349-360.

16. Senoo Y., Kawaguchi N., Nagata T. Swirl Flow in Conical Diffusers // Bull. JSME. - 1978. Vol. 21. № 151. P. 112-119.

17. Gibson A. On the Flow of Water through pipes and passages having converging, or diverging boundaries // Proceedings of the Royal Society, Engineering, London, 1912. vol. 83. p. 137-141.

18. Nicoll W.B., Ramaprian B.R. Performance of conical diffusers with annular injection at inlet //ASME, Jour. of Basic Engineering. 1970. № 12. P. 827-835.

19. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турболентном пограничном слое. 2-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 320 с.

PDF JATS XML

Главный редактор

Девисилов Владимир Аркадьевич

devisil@mail.ru

Выпускающий редактор

Склянкина Дарья Сергеевна

501@infra-m.ru

6198

загрузок

ГОСТ

Дермер П. Б., Арбеков А. Н., Куникеев Б. А. Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок // Безопасность в техносфере. 2015. № 5. С. 31-35. DOI: https://doi.org/10.12737/16961. (дата обращения: 14.10.2026).

MLA

Дермер П. Б., Арбеков А. Н., Куникеев Б. А.. "Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок." Безопасность в техносфере 4.5 (2015): 31-35. DOI: https://doi.org/10.12737/16961.

APA

Дермер П. Б., Арбеков А. Н., Куникеев Б. А. (2015). Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок. Безопасность в техносфере, 4(5), 31-35. https://doi.org/10.12737/16961

Chicago

Дермер П. Б., Арбеков А. Н., Куникеев Б. А.. "Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок." Безопасность в техносфере 4, no. 5 (2015): 31-35. https://doi.org/10.12737/16961.

WIKI

{{cite journal | author = Дермер П. Б., Арбеков А. Н., Куникеев Б. А. | title = Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок | journal = Безопасность в техносфере | year = 2015 | volume = 4 | issue = 5 | pages = 31-35 | doi = 10.12737/16961 }}

Скопировать

Экспорт: BibTeX EndNote RefMan RusMARC

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И СНИЖЕНИЕ ШУМА ГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК Повышение эффективности и снижение шума газотурбинных установок

1. Введение

Подтверждение