Газодинамическая модернизация узлов двигателя НК-14СТ с использованием цифрового моделирования для повышения его эффективности и конкурентоспособности

Газотранспортная система России является самой протяженной в мире. Она включает большое количество газоперекачивающих агрегатов (ГПА), устанавливаемых через каждые 100–150 км магистральных трубопроводов и предназначенных для повышения давления газа до требуемой величины. Для этого в составе ГПА используются центробежные нагнетатели, приводом для которых являются наземные ГТД. Такие наземные ГТД имеют назначенные ресурсы до 100000 часов и выше, поэтому срок их службы исчисляется десятками лет. В настоящее время в составе ГПА эксплуатируется большое количество двигателей, разработка которых велась до активного использования цифровых средств проектирования. Как следствие, эти двигатели не обладают максимально возможной эффективностью узлов, но в то же время, их остаточный ресурс еще достаточно высок, поэтому их замена на двигатели новой разработки нецелесообразна. По этой причине актуальной задачей является разработка подхода к модернизации существующих двигателей с изменением минимального количества ДСЕ, которая позволит существенно повысить их эффективность и конкурентоспособность. При этом выполнить замену ДСЕ узлов возможно во время планового ремонта двигателя. Основной целью выполнения проекта является повышение эффективного КПД двигателя НК-14СТ при обеспечении требуемой мощности в диапазоне дроссельной и климатической характеристик. Ожидаемыми результатами выполнения проекта являются: 1. Проект газодинамической модернизации двигателя за счет изменения пропускной способности первого соплового аппарата (СА1) свободной турбины (СТ); 2. Пакет газодинамической модернизации СТ за счет расчетной доводки с минимальным числом изменяемых ДСЕ; 3. Пакет газодинамической модернизации компрессора за счет расчетной доводки с минимальным числом изменяемых ДСЕ; 4. Пакет газодинамической модернизации турбины газогенератора (ТГГ) за счет расчетной доводки с минимальным числом изменяемых ДСЕ; 5. Методические рекомендации по газодинамической модернизации наземных ГТД при максимальном сохранении ДСЕ существующих узлов; 6. Программа для ЭВМ для контроля вписываемости пера лопатки в замок при модернизации. Документация на программу для ЭВМ, включающая программный код и инструкцию пользователя. Каждый из пакетов газодинамической модернизации позволит повысить КПД двигателя с разной степенью переделки узлов. Это позволит определить наиболее рациональный пакет модернизации исходя из получаемого эффекта и стоимости.