Центр Национальной технологической инициативы "Новые производственные технологии" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого: Разработка методики цийрового проектирования проточных частей промышленных центробежных компрессоров (часть 3)

Объект разработки – математические модели первичного проектирования центробежных компрессоров, модели расчета газодинамических характеристик центробежных компрессоров и компрессорных ступеней. Цель работы. Разработка методики цифрового проектирования проточных частей промышленных центробежных компрессоров, объединение всех разработанных программ в единый комплекс. Методология работы. Численные исследования выполнены при помощи CFD-расчетов, невязких квахитрехмерных расчетов, расчетов математическими моделями. Результаты расчетов были обобщены при помощи метода регрессионного анализа, апроксимированы с целью получения соответсвующих зависимостей. При создании математических моделей использованы квазитрехмерный подход и применен метод газодинамических функций. Результат работы и ее новизна. Результаты работы – разработанная методика цифрового проектирования промышленных центробежных компрессоров, включающая в себя верифицированные по результатам испытаний компьютерные программы ППЦК-Г8Р «Вариантный расчет одновального неохлаждаемого компрессора. первичное проектирование проточной части», РХЦК-Г8Р «Расчет семейства характеристик промышленного центробежного компрессора», ЦКС-Г8Р «Первичное проектирование и расчет газодинамических характеристик центробежной компрессорной ступени», «Рабочее колесо 3D», «Чертеж центробежной компрессорной ступени», собранные в единую методику цифрового проектирования. Новизна заключается в применении современных совершенных математических моделей расчета и проектирования центробежных компрессоров и в том, что впервые отдельные программы, решающие различные задачи проектирования нового компрессора собраны в единый комплекс. Степень внедрения. Компьютерные программы разработаны, прошли тестовую проверку на отсутствие ошибок. Математичевские модели, лежащие в их основе, прошли идентификацию и верификацию. Программы были использованы при проектировании серии модельных ступеней, четыре из которых были испытаны на экспериментальном стенде ЭЦК-55. Рекомендации по внедрению или итоги внедрения результатов НИР. Разработанная единая методика цифрового проектирования успешно применяется при выполнении газодинамических проектов новых компрессоров в интересах Заказчиков (АО «Турбохолод», АО «НПО «Турботехника» и т.д.). Результаты приемо-сдаточных испытаний подтвердили проектные характеристики компрессоров. Эти результаты внедрены СПбПУ и могут быть также использованы при создании цифровых двойников центробежных компрессоров. Область применения. Разработаные программы предназначены для расчета и проектирования центробежных компрессоров и компрессорных ступеней на заданные параметры проектирования. Решается весь комплекс задач, от предварительного проектирования и сопоставления различных вариантов исполнения компрессоров до расчета семейства газодинамических характеристики компрессора при различных условиях эксплуатации и построения 3Д модели рабочего колеса и чертежей проточной части.