Бараннік В. С. Просторова аеродинамічна оптимізація направляючої решітки осьвої турбіни

Об'єкт дослідження - аеродинамічні процеси в напрямних решітках турбомашин. Мета дослідження - розробка методики проектування аеродинамічно досконалих направляючих апаратів осьових турбін шляхом оптимізації профілю і варіювання його форми вздовж висоти решітки та подальшим проектуванням меридіонального обводу. Методи дослідження: Розрахунково-теоретичні методи дослідження течії в турбінних решітках ґрунтуються на фундаментальних положеннях теорії гідрогазодинаміки. Оптимальна конструкція турбінної решітки визначалася з використанням теорії планування експерименту з формальною макромоделлю підвищеної точності та КП - послідовністю. Характер течії потоку в турбінних решітках, а також його характеристики визначалися з використанням методів обчислювальної гідродинаміки (CFD). Побудова моделей для CFD - розрахунків здійснювалося за допомогою твердотільного тривимірного комп'ютерного моделювання. Теоретичні і практичні результати: розроблена методика проектування аеродинамічно досконалих направляючих апаратів осьових турбін шляхом оптимізації форми профілів вздовж висоти лопатки та периферійного меридіонального обводу міжлопаткових каналів. Новизна: дістав подальшого розвитку метод аналітичного проектування та оптимізації профілів турбінних лопаток з використанням кривих Безьє, кубічних інтерполяційних сплайнів і степеневих поліномів, що забезпечує створення аеродинамічно досконалих турбінних профілів. Отримала подальший розвиток побудова формальних макромоделей (ФММ) на основі повного квадратичного поліному, що дозволяє з великою точністю описувати полімодальні функції для апроксимації показників якості та функціональних обмежень турбомашин. Вперше розроблено метод оптимізації периферійних меридіональних обводів напрямних решіток турбінних ступенів із застосуванням CFD - розрахунків, що забезпечує зниження інтегральних аеродинамічних втрат. Вперше показано вплив робочого тіла на форму оптимальних профілів. Ступінь впровадження: кафедра турбінобудування НТУ "ХПІ", ПАТ "Турбоатом", м. Харків. Сфера використання: турбінобудування.