doi: 10.52899/24141437_2025_04_469
УДК: 621.438.165-125

Модель оценки параметров паровых турбин для морских газопаротурбинных установок на ранних стадиях проектирования

Погодин Ю. М., Безухов А. П., Лучкин Д. А.
Язык статьи:
Ссылка для цитирования: Погодин Ю.М., Безухов А.П., Лучкин Д.А. Модель оценки параметров паровых турбин для морских газопаротурбинных установок на ранних стадиях проектирования // Труды Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. 2025. Т. 4, № 4. С. 469–478. DOI: 10.52899/24141437_2025_04_469 EDN: ZLQXBA

Аннотация

Актуальность. При оптимизации параметров морских комбинированных газопаротурбинных установок важно правильно оценивать основные показатели главного оборудования, в том числе паровых турбин. Необходимо иметь простые, но достаточно надежные модели для оценки экономических и массовых показателей оборудования энергетической установки без его детального проектирования. Цель — анализ характерных параметров реализованных и нереализованных проектов морских комбинированных газопаротурбинных установок. Результаты. Обоснован диапазон изменения основных параметров цикла и оборудования таких установок. Выполнено концептуальное проектирование 144 вариантов паровых турбин с частичной оптимизацией ряда внутренних параметров. Построена статистическая модель для оценки экономичности и массы однокорпусной паровой турбины активного типа в зависимости от параметров цикла паротурбинной части комбинированной газопаротурбинной установки в характерном диапазоне мощностей морских агрегатов. Неопределенность оценки параметров паровой турбины по разработанной модели соответствует уровню концептуального проектирования энергетической установки. Заключение. Приведенные примеры расчета параметров энергетической установки демонстрируют необходимость применения достоверных моделей оборудования для обоснованного выбора параметров термодинамического цикла на ранних стадиях проектирования. Использование разработанной модели паровой турбины позволяет уточнять оптимальные значения параметров цикла комбинированной установки. Ключевые слова: комбинированные газопаротурбинные энергетические установки; паровая турбина; показатель эффективности; масса; статистические зависимости; влияние мощности и параметров цикла.

Список литературы

1. Щегляев А.В. Паровые турбины. М.: Энергия, 1976.
2. Зайцев Ю.И. Основы проектирования судовых паровыхмтурбоагрегатов. Л.: Судостроение, 1974.
3. Мохов А.В. Система подпрограмм-функций для ЭВМ серии ЕС.мВ кн.: Сборник НТО им. А.Н. Крылова. 1982. Вып. 366. С. 25–40.
4. Курзон А.Г., Юдовин Б.С. Судовые комбинированные энергетические установки. Л.: Судостроение, 1981.
5. Курзон А.Г., Маслов Л.А. Судовые турбинные установки. Л.: Судостроение, 1991.
6. Погодин Ю.М., Пшеничная К.В. Математическое обеспечение эскизного проектирование судового парового турбоагрегата. Л.: Издание ЛКИ, 1985.
7. Погодин Ю.М., Тихомиров Б.А. Модель и программный комплекс комбинированной газотурбинной установки. В кн.: Материалы XLII научно-технической сессии по проблемам газовых турбин РАН. М.: РАН, 1995. С. 73–74.
8. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. М.: Наука, 1967.
9. Погодина М.Ю. Математическое описание внешних характеристик газотурбинного двигателя. В кн.: Третья Всероссийская научнотехническая конференция «Актуальные проблемы морской энергетики». 13–14 февраля 2014. СПб.: СПбГМТУ, 2014. С. 107–108.