Введение
1 Обзор и анализ методов повышения эффективности работы гту, в том числе за счёт впрыска воды 13
1.1 Испарительное охлаждение воздуха при впрыске воды в проточную часть ГТУ 13
1.2 Повышение КПД процесса сжатия в ГТУ за счёт оптимизации обтекания лопаточных венцов и использования надроторных устройств .21
1.3 Выводы и постановка задач исследования 32
2 Разработка и методологическое обеспечение расчёта процесса впрыска воды в тракт газотурбинной установки 35
2.1 Расчеты процессов движения и испарения воды в проточной части компрессора при впрыске в различных сечениях по тракту компрессора. 35
2.1.1 Впрыск воды перед компрессором 36
2.1.2 Впрыск воды на входе в третью ступень 39
2.1.3 Впрыск воды на вход в 6 ступень 40
2.1.4 Впрыск воды на вход в 8 ступень 41
2.1.5 Впрыск воды на вход в 10 ступень 42
2.1.6 Влияние температуры перед компрессором на процессы движения и испарения воды в его проточной части 42
2.1.7 Методика расчета параметров работы компрессора и установки ГТ-009.43 .
2.2 Экспериментальные исследования плоских решеток профилей и обобщение результатов исследований поворота потока 45
2.2.1 Влияние геометрических параметров профиля и решетки на поправку к углу отставания потока 53
2.2.2 Оптимизация компрессорных решеток на критических режимах 56
3 Расчётное исследование впрыска воды в тракт компрессора газотурбинной установки ГТ-009 62
3.1 Расчеты параметров работы компрессора и установки ГТ-009 с
впрыском воды 62
3.1.1 Анализ результатов расчетов параметров ГТУ при впрыске воды. 62
3.1.2 Впрыск воды за компрессором (перед регенератором) 67
3.2 Влияние впрыска воды на экологические параметры ГТ-009 67
3.3 Оценка эрозионной и вибрационной опасности для лопаток компрессора установки ГТ-009 69
3.4 Определение требований к качеству впрыскиваемой воды в компрессор 73
4 Оптимизация и повышение эффективности впрыска воды в проточную часть установки ГТ-009 80
4.1 Выбор оптимального режима работы установки ГТ-009 с вводом воды в проточную часть компрессора 80
4.2 Разработка математической модели количественной оценки постановки надроторных устройств с целью увеличения КПД ступени .85 .
4.3 Моделирование течения в меридиональной плоскости осевого компрессора. Усовершенствование инженерного метода 2-D расчета параметров потока 92
4.4 Анализ результатов моделирования течения вдоль линий тока с помощью усовершенствованного метода расчета 107
4.4.1 Результаты тестирования модели на вентиляторной ступени С-1 107 .4.4.2 Результаты тестирования модели на ступенях компрессоров СД и ВД двигателя ДЭМ-518 112
4.5 Практические рекомендации по применению надроторных устройств в осевом компрессоре газотурбинного двигателя ДЭМ — 518 117
4.6 Результаты численного эксперимента их анализ 121
5 Опытное исследование впрыска воды в компрессор газотурбинной установки ГТ-009 127
5.1 Методика выбора конструкции устройств для впрыска воды 127
5.2 Разработка конструкции устройств и схемы подвода для впрыска воды 130
5.2.1 Конструкция устройств для впрыска воды перед ВНА компрессора газотурбинной установки ГТ-009 130
5.2.2 Конструкция устройств для впрыска воды в промежуточную ступень компрессора 134
5.2.3 Разработка схемы подвода воды к впрыскивающим устройствам. 137
5.3 Испытание модели компрессора ГТЭ-150 с впрыском воды в лопатки 9 НА, апробация предлагаемой методики расчёта впрыска 138
5.4 Впрыск воды на вход в двигатель перед входным направляющим аппаратом и через лопатки 5 направляющего аппарата 139
5.4.1 Впрыск воды перед входным направляющим аппаратом 139
5.4.2 Впрыск воды в компрессор через лопатки 5 направляющего аппарата 142
Заключение 143
Литература 145
Приложение 159
