Исследование эффективности малорасходных турбин в составе турбодетандерных схем утилизации

Объект исследования – малорасходная турбина в составе турбодетандерных схем утилизации. Цель работы: повышение энергетической эффективности малорасходных турбоприводов при работе в составе турбодетандерных схем утилизации. Методы исследования - расчетные. Произведен анализ современного состояния исследований турбодетандеров малой мощности который показал, что научные исследования турбодетандеров продолжаются и одним из важных направлений исследований могут стать турбодетандеры с турбиной активного типа для холодильных систем рыбопромысловых судов. Выполнен анализ турбодетандерных схем утилизации в судовых энергетических установках который показал, что во всех схемах вырабатывается глубокий холод, что позволяет решить большую часть потребностей судна в холоде без привлечения штатных холодильных машин Проведено обобщение экспериментальных данных по потерям энергии в до и трансзвуковых турбинных решетках выведены аппроксимационные зависимости этих потерь, которые можно использовать при проектировании новых и совершенствовании известных конструкций малорасходных турбин в составе турбодетандерных установок. Разработаны инженерная методика и математической модели радиальных малорасходных турбин с выходным диффузором, которые позволяет проводить проектировочные и оптимизационные расчеты при проектировании малоразмерных турбин в составе турбодетандерных установок в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров. Выполнен анализ адекватности математической модели МРТ, который показал удовлетворительное совпадение с экспериментальными данными, что позволяет использовать ее для проектирования МРТ в составе турбодетандерных установок. Выполнено трехмерное численное моделирование течения в СА и РК погрешности вычислений коэффициентов потерь между численным и физическим экспериментами незначительны, поэтому применение метода численного моделирования может рассматриваться в качестве замены физического эксперимента. Работа имеет практическое значение. Рекомендуется внедрение результатов как в учебный процесс высших профессиональных образовательных учреждений, так и в производственные процессы, связанные с вопросами энергосбережения на судах морского флота.