doi: 10.52899/24141437_2025_02_189
УДК: 621.438

Использование критериев подобия при анализе результатов натурных испытаний современных газотурбинных двигателей; введение мощностного параметра

Коок П. Н., Поярков В. В.
Язык статьи: русский
Ссылка для цитирования: Коок П.Н., Поярков В.В. Использование критериев подобия при анализе результатов натурных испытаний современных газотурбинных двигателей; введение мощностного параметра // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 2. С. 189–196. DOI: 10.52899/24141437_2025_02_189 EDN: YPBHKS

Аннотация

Актуальность. С усложнением газотурбинных установок получили распространение методы обработки результатов испытаний газотурбинных двигателей, основанные не на принципах подобия, а на использовании математических моделей газотурбинных двигателей и карт климатических характеристик. При этом сложилось мнение, что методы, основанные на приведенных параметрах, устарели или имеют ограниченное применение только для газотурбинных двигателей простейших конструкций. В настоящей работе показано, что выводы теории подобия режимов можно успешно применять для решения некоторых практических инженерных задач для современных газотурбинных установок. Цель работы — рассмотреть возможность применения методов теории подобия для обработки результатов испытаний и анализа работы современных газотурбинных установок. Предложить модернизированные безразмерные комплексы. Методы. Для анализа возможностей использования приведенных характеристик газотурбинных установок были выполнены соответствующие расчеты переменных режимов на разработанной и верифицированной по результатам натурных испытаний термодинамической модели газотурбинных установок со свободной силовой турбиной при различных температурах наружного воздуха. Результаты. На основе расчетов переменных режимов на математической модели газотурбинных установок произведен анализ применимости существующих типовых приведенных характеристик газотурбинных установок и соответствующих безразмерных комплексов. Предложен модернизированный безразмерный комплекс — мощностной параметр, проиллюстрированы возможности его инженерного применения. Выводы. На основании вариантных расчётов на математической модели газотурбинных установок показано, что на основе мощностного параметра можно представлять результаты испытаний при произвольных условиях в удобной представимой форме, даже если подобие режимов в традиционном виде не соблюдается. Применение мощностного параметра позволяет проводить непрерывную оценку номинальной мощности газотурбинных установок на произвольном фактическом режиме её работы в целях непрерывной диагностики технического состояния. Ключевые слова: критерии подобия; мощностной параметр; испытания газотурбинных двигателей; газотурбинный двигатель; математическая модель; теория подобия; режимы работы газотурбинных установок.

Список литературы

1. Методические указания по проведению теплотехнических и газодинамичесикх расчетов при испытаниях газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. М.: ВНИИГАЗ, 1999.
2. Дондошанский В.К., Дергач В.Ф., Либенсон М.Н. Расчет и испытание проточной части газотурбинного двигателя. М.: Машиностроение, 1972.
3. Горюнов И.М. Оценка влияния влагосодержания воздуха на параметры ГТД // Вестник самарского государственного аэрокосмического университета им. ак. С.П. Королёва. 2006. № 2-1(10). С. 154–156. EDN: IPJAMP
4. Кореневский Л.Г. Газотурбинный агрегат ГТК-10 Определение эффективной мощности газотурбинной установки в эксплуатационных условиях. Л.: Производственное объединение «Невский завод» имени В.И. Ленина, Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт, 1979.
5. Методика по определению мощности газотурбинных установок ГТ-700-5, ГТ-750-6, ГТК-10 в эксплуатационных условиях на компрессорных станциях ТМ-3/40-69. Работа № 806. НЗЛ; 1969.