Определение оптимальных факторов регулирования для обеспечения работы в широком климатическом диапазоне газотурбинной энергетической установки

Цель реализации проекта: обеспечить эмиссию загрязняющих веществ в рамках нормируемых значений для газотурбинных двигателей (ГТД) НК-14СТ и НК-14СТ-10 с малоэмиссионной камерой сгорания (МЭКС), при обеспечении требуемой мощности двигателей, в диапазоне дроссельной и климатической характеристик. Для решения задач исследования влияния различных факторов на эффективность ГТД, его узлов и эмиссию загрязняющих веществ разработана комплексная модель рабочего процесса НК-14СТ. Модель реализована в среде концептуального проектирования газотурбинных силовых установок АСТРА–ГТД, обладающей возможностями формирования иерархических компьютерных моделей с использованием компонентного подхода, комбинирования моделей разного уровня, решения задач идентификации и параметрической оптимизации. Комплексная модель включает разработанную редуцированную модель МЭКС, позволяющую рассчитывать коэффициенты потерь и индексы эмиссии вредных веществ, а также повенцовую одномерную модель компрессора, учитывающую влияние положения ВНА и состояние КПВ на рабочий процесс в компрессоре и параметры потока рабочего тела перед КС. Комплексная модель обеспечивает приемлемую погрешность по основным параметрам компрессора, ТГГ и СТ (не более 1,5%). Основной причиной расхождения результатов является отличие в параметрах МЭКС и стендовой КС, а также разным видом топлива. Результаты расчета, полученные по одномерной модели, также демонстрируют адекватное изменение характеристик компрессора при варьировании положения ВНА при относительной погрешности в пределах 3%.