Введение
1. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования 19
1.1. Обоснование и выбор метода исследования 21
1.2. Обоснование выбора факторов для построения математической модели КПД 28
1.2.1. Режимные факторы, влияющие на КПД турбин 29
1.2.1.1. Выбор режимных факторов для исследования их влияния на величину КПД 34
1.2.2. Конструктивные факторы, влияющие на КПД турбин 36
1.2.2.1. Выбор конструктивных факторов для исследования их влияния на величину КПД 42
1.3. Обоснование выбора факторов для построения математической модели степени реактивности 45
1.3.1. Режимные факторы, влияющие на величину рт 45
1.3.1.1. Обоснование выбора режимных факторов для исследования их влияния на величину рт 51
1.3.2. Конструктивные факторы, влияющие на величину рт 53
1.3.2.1. Обоснование выбора конструктивных факторов для исследования их влияния на величину рт 58
1.4. Обоснование выбора для СА прямоугольных сопел 60
1.5. Обоснование выбора факторов для математических моделей
1.5.1. Режимные факторы, влияющие на коэффициент р 63
1.5.1.1. Выбор режимных факторов для исследования их влияния на
1.5.2. Конструктивные факторы, влияющие на коэффициент р 67
1.5.2.1. Выбор конструктивных факторов для исследования их влияния на 1.5.3. Факторы, влияющие на угол щ 77
1.6. Обоснование выбора факторов математических моделей для
1.6.1. Режимные факторы, влияющие на коэффициент ці 80
1.6.1.1. Выбор режимных факторов для исследования их влияния на
1.6.2. Конструктивные факторы, влияющие на коэффициент ці 85
1.6.2.1. Выбор конструктивных факторов для исследования их влияния на
1.6.3. Факторы, влияющие на угол /?2 92
2. Средства и материалы исследований 94
2.1. Описание экспериментального стенда 94
2.2. Описание экспериментальной установки 96
2.3. Модельные ступени и элементы проточной части 98
2.3.1. Модельные сопловые аппараты 98
2.3.2. Модельные рабочие колеса 99
2.3.3. Модельные ступени 101
3. Планирование и обработка эксперимента 102
3.1. Планирование эксперимента 102
3.2. Измерения и их обработка 104
3.3. Газодинамические характеристики МРТ, СА и РК 104
3.3.1. Определение КПД и рт модельных ступеней 104
3.3.2. Определение газодинамических характеристик СА 105
3.3.3. Определение газодинамических характеристик РК 106
3.3.3.1. Результат корреляционного анализа факторов 107
3.4. Вычисление погрешности определяемых функций 107
3.5. Разработка математических моделей регрессионного типа 108
3.6. Проверка остатков на нормальность закона распределения 0
3.7. Оценка корреляции остатков с экспериментом 112
3.8. Анализ значимости коэффициентов регрессионных моделей 113
3.9. Оценка влияния на исследуемые функции факторов и их сочетаний 115
3.10.Результаты имитационного моделирования 118
3.10.1. Оптимизация по одному фактору 118
3.10.2. Четырехмерная оптимизация 120
3.10.3. Визуальный анализ влияния факторов 120
3.11. Мето дика физического моделирования газодинамических процессов в проточной части турбомашин 131
4. Обсуждение результатов исследования 141
4.1. Анализ результатов исследований КПД и рт 141
4.1.1. Изолированное влияние факторов на КПД и рт 142
4.1.2. Анализ влияния на КПД и рт степени расширения сопел 143
4.1.3. Анализ влияния на КПД и рт конструктивного угла выхода сопел 144
4.1.4. Анализ влияния на КПД и рт угла рік 146
4.1.5. Анализ влияния на КПД и рт параметра Хи 147
4.1.6. Анализ влияния на КПД и рт параметра жт 148
4.2. Парное влияние факторов на КПД и рт 149
4.2.1. Анализ влияния на КПД и рт параметров /и щк 150
4.2.2. Анализ влияния на КПД и / г параметров/и № 152
4.2.3. Анализ влияния на КПД и / г параметров/и ім 154
4.2.4. Анализ влияния на КПД и рт параметров /и тгт 156
4.2.5. Анализ влияния на КПД и рт углов щк Рік 159
4.2.6. Анализ влияния на КПД и рт параметров а1К и К 160
4.2.7. Анализ влияния на КПД и рт параметров а и %т 162
4.2.8. Анализ влияния на КПД и рт параметров Рік и Хи 163
4.2.9. Анализ влияния на КПД и рт параметров Рік и жт 165
4.2.10. Анализ влияния на КПД и рт параметров Хи и жт 167
4.3. Соотношение значений исследованных факторов, при которых ц принимает максимальное значение 169
4.4. Анализ результатов исследований модельных СА 171
4.5. Изолированное влияние факторов на величины сриоц 172
4.5.1. Анализ влияния на ср и щ параметра/. 173
4.5.2. Анализ влияния на р и щ углассж 175
4.5.3. Анализ влияния на ср и щ утшрт 177
4.5.4. Анализ влияния на р и щ безразмерной окружной скорости 179
4.5.5. Анализ влияния на величину р и щ числа Маха 180
4.6. Парное влияние факторов на величины р и щ 183
4.6.1. Анализ влияния насри ai параметров/и am 185
4.6.2. Анализ влияния на ср и щ параметров /и Рт 190
4.6.3. Анализ влияния на р и щ параметров/и Хи 193
4.6.4. Анализ влияния на р и а7 параметров/и Мсі, 196
4.6.5. Анализ влияния на ср и щ параметров am и Рік 199
4.6.6. Анализ влияния на ср и щ параметров am и Хи 201
4.6.7. Анализ влияния на р и оц параметров am и Mch 204
4.6.8. Анализ влияния яасриаі параметров Рт и Хи 206
4.6.9. Анализ влияния на р и щ параметров иMch 208
4.6.10. Анализ влияния яасриаі параметров-Ям и Мсц 210
4.6.11. Соотношение величин исследованных факторов, обеспечивающих максимальное значение р 212
4.7. Результаты исследований характеристик модельных РК 215
4.8. Изолированное влияние факторов на величину у/ 215
4.8.1. Анализ влияния на у/параметра pi 216
4.8.2. Анализ влияния на у/параметра рт 217
4.8.3. Анализ влияния на у/ числа Mw2f 219
4.9. Изолированное влияние факторов на р2 220
4.9.1. Анализ влияния на Д? угла /?ж 220
4.9.2. Анализ влияния на# числаMw2 221
4.9.3. Анализ влияния на# числа u/c2 222
4.10.Парное влияние факторов на у/ 224
4.10.1. Анализ влияния на у/углов Pi и Рт 224
4.10.2. Анализ влияния на у/утяа атаки 226
4.10.3. Анализ влияния на у/параметров и Mw2t 229
4.10.4. Анализ влияния на у/параметров № и Mw2t 230
4.11 .Парное влияние факторов на /32 232
4.11.1. Анализ влияния на параметрові и Mw2 232
4.11.2. Анализ влияния нар2 параметров и и/с2 234
4.11.3. Анализ влияния нар2 параметров Mw2 и и/с2 235
4.12.Соотношение величин исследованных факторов, при которых принимает максимальное значение 236
5. Определение значений конструктивных и режимных параметров исследуемых турбин 238
Список сокращений и условных обозначений 24
