Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Транспорт arrow Математичне моделювання гідрогазодинамічних процесів у лопаткових машинах
Меню
Головна сторінка
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література


Математичне моделювання гідрогазодинамічних процесів у лопаткових машинах

Анотації 

Кваша Ю.О. Математичне моделювання гідрогазодинамічних процесів у лопаткових машинах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.02.05 – механіка рідини, газу та плазми. – Інститут гідромеханіки НАН України, Київ, 2006.

   Дисертація присвячена розробці нових методів чисельного аналізу робочих процесів у високообертових лопатевих насосах рідинних ракетних двигунів і в компресорних ступенях авіаційних газотурбінних двигунів. Розроблено методи розв’язання ряду плоских задач кавітаційного обтікання ідеальною рідиною лопатей відцентрових насосів, осьових шнекових переднасосів постійного й змінного кроку в стаціонарній і нестаціонарній постановці. Запропоновано оригінальні методики чисельного розв’язання задач про вісесиметричну течію ідеальної рідини та про просторову течію в’язкої рідини в осьових шнекових переднасосах. Розроблено науково-методичне забезпечення для чисельного моделювання тривимірних турбулентних течій рідини й газу в лопаткових машинах на основі повних осереднених рівнянь Нав’є-Стокса й двопараметричної моделі турбулентності. На численних прикладах показано, що дане забезпечення дозволяє із прийнятною для практики точністю прогнозувати енергетичні характеристики лопаткових машин.
   Ключові слова: профільна каверна, задача Коші, частотні характеристики, рівняння Нав’є-Стокса, різницеві аналоги, чисельне моделювання, лопатевий насос, компресорний ступінь.

Kvasha Yu. A. Mathematical Modeling of Hydrogasdynamic Processes in Impeller Machines. – Manuscript.

The thesis for obtaining a Doctor’s degree (Technology) on speciality 01.02.05 – Mechanics of fluids, gas and plasma. – Institute of Hydromechanics, NAS of Ukraine, Kyiv, 2006.

   The thesis is dedicated to the development of new methods for a numerical analysis of the operating processes in high-speed impeller pumps of liquid rocket engines and compressor stages of aircraft gas-turbine engines. The methods to solve a number of plane problems of an ideal liquid cavitation flow around blades of centrifugal pumps, axial inducers with constant and variable pitches in stationary and non-stationary statements are developed. Original techniques for a numerical solution of problems on an axial-symmetric flow of an ideal liquid and a 3-D flow of a viscous fluid through axial inducer are proposed. A scientific and methodical support for a numerical simulation of 3-D turbulent flows of fluid and gas in bladed engines is developed on the basis of the Navier-Stokes complete averaged equations and a two-parametric model of turbulence. Using numerous examples, it is shown that a given support allows to predict power characteristics of impeller machines to an acceptable accuracy.
   Key words: sectional cavity, Cauchy problem, frequency response, Navier-Stokes equations, difference analogues, numerical simulation, impeller pump, compressor stage.

Кваша Ю.А. Математическое моделирование гидрогазодинамических процессов в лопаточных машинах. – Рукопись.

Дисссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы. – Институт гидромеханики НАН Украины, Киев, 2006.

   Диссертация посвящена разработке новых методов численного анализа рабочих процессов в высокооборотных лопастных насосах жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) и в компрессорных ступенях авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Рассмотрены вопросы математического моделирования кавитационного обтекания лопастей насосов, пространственных течений вязкой жидкости в осевых и центробежных насосах, работающих на бескавитационных режимах, пространственных турбулентных течений газа в лопаточных венцах осевых и центробежных компрессорных ступеней.
   Разработаны методы решения ряда плоских задач кавитационного обтекания идеальной жидкостью лопастей центробежных насосов, осевых шнековых преднасосов постоянного и переменного шага в стационарной и нестационарной постановке. Решение указанных задач сведено в каждом случае к решению задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений. При таком подходе контур каверны на поверхности лопасти, включая концевую часть каверны, определяется в процессе решения задачи Коши. Это отличает предложенные решения задач о кавитационном обтекании решеток профилей идеальной жидкостью от решений на основе метода комплексного потенциала c предварительным заданием схемы замыкания каверны на поверхности профиля. С использованием разработанного метода определения элементов передаточной матрицы решетки, представленной как система с распределенными параметрами, выявлена и исследована область неустойчивости кавитационного течения в решетке в плоскости параметров коэффициент режима – число кавитации.
   Разработан подход к численному моделированию кавитационного обтекания решетки профилей вязкой жидкостью на основе нестационарных уравнений Навье-Стокса и баротропного уравнения состояния парожидкостной смеси. В результате применения указанного подхода исследованы устойчивый и неустойчивый режимы кавитационного обтекания решетки.
   Предложены оригинальные методики численного решения задач об осесимметричном течении идеальной жидкости и о пространственном течении вязкой жидкости в осевых шнековых преднасосах на бескавитационных режимах работы преднасосов. Расчетным путем проанализированы закономерности возникновения обратных токов в межлопастных каналах и на входе в преднасосы.
   Разработано достаточно общее научно-методическое обеспечение для численного моделирования трехмерных турбулентных течений жидкости и газа в лопаточных машинах на основе полных осредненных уравнений Навье-Стокса и двухпараметрической к-е модели турбулентности. Основное отличие предложенного метода от аналогичных разработок других авторов заключается в использовании контравариантных составляющих скорости среды (вместо декартовых) в качестве основных переменных, что сохраняет алгебраическую структуру уравнений математической модели течения и их дискретных аналогов.
   На основе разработанного научно-методического и программного обеспечения выполнено численное исследование пространственных турбулентных течений жидкости в высокооборотном центробежном насосе и осевом шнековом преднасосе ЖРД на бескавитационных режимах работы, течений воздуха в неподвижных лопаточных венцах и в рабочих колесах осевых и центробежных ступеней компрессоров авиационных ГТД, а также течений в двух воздухозаборниках различной геометрии, предназначенных для авиационного турбовинтового двигателя. Проведено сопоставление результатов расчетов с имеющимися экспериментальными данными. Показано, что данное научно-методическое обеспечение позволяет с приемлемой для практики точностью прогнозировать энергетические характеристики указанных лопаточных машин.
   Результаты диссертационной работы могут быть использованы для прогнозирования динамических характеристик гидравлических систем с кавитирующими лопастными насосами, для расчетного исследования структуры пространственных турбулентных потоков в лопаточных машинах, для прогнозирования энергетических характеристик лопаточных машин в рабочем диапазоне изменения режимных параметров. Результаты работы внедрены в ГП ЗМКБ “Прогресс” (г. Запорожье) и используются при проектировании осевых и центробежных ступеней компрессоров авиационных ГТД.
   Ключевые слова: профильная каверна, задача Коши, частотные характеристики, уравнения Навье-Стокса, разностные аналоги, численное моделирование, лопастной насос, компрессорная ступень.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Математичне моделювання гідрогазодинамічних процесів у лопаткових машинах

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!


© avtoreferat.net