Научный отчет № 5031

Название

Создание и отработка экспериментальных методик и математических моделей процессов переноса теплоты и количества движения в элементах матриц регенераторов. Этап 2. ВАТТ.

Авторы

Виноградов Ю.А., Леонтьев А.И., Арбеков А.Н., Бурцев С.А., Вершинин В.П., Егоров К.С., Здитовец А.Г., Зудин Н.Н., Куфтов А.Ф., Сергакова Е.И., Стронгин М.М., Титов А.А., Щербинин В.Н.

Аннотация

Цель работы: повышение эффективности функционирования (КПД цикла до 50...70%) малоразмерных газотурбинных двигателей наземных, морских и др. автономных энергоустановок мощностью 30...1 500 кВт за счет модификации цикла и утилизации тепловых потерь посредством использования малогабаритного регенеративного теплообменника с коэффициентом регенерации до 0,90...0,97. Проведена классификация теплообменников различных видов и типов и выполнена оценка влияния характеристик регенератора (тип, степень регенерации, гидравлическое сопротивление) на выбор оптимальных параметров и эффективность энергоустановки. Проведен обзор основных конструктивных и технологических характеристик наиболее распространенных типов теплообменных поверхностей и показан алгоритм выбора и обоснования видов теплообменных поверхностей для высокотемпературных регенераторов ГТУ и ГТД различного назначения и базирования. Выполнен литературный обзор известных критериальных зависимостей, создана и на базе задачи Шумана отработана методика проведения экспериментальных исследований характеристик теплообменных поверхностей высокотемпературных регенераторов и выполнены тестовые исследования. Созданы математические модели процессов переноса теплоты и количества движения в элементах матриц регенераторов и на их основе сформирован алгоритм оптимизации регенератора рекуперативного типа в системе газотурбинного двигателя.

Год публикации

2009 г.

Объём

99 с.

Научный руководитель

Виноградов Ю.А., Леонтьев А.И.

Ключевые слова

ГТД малоразмерный, рекуператор, регенератор, теплообмен, аппарат теплообменный, свойства теплофизические, свойства транспортные.