Мірошниченко Д. В. Підвищення енергоефективності пневмоагрегатів, створюваних на основі вихрових розширювальних машин

Дисертаційна робота присвячена підвищенню ефективності та надійності, визначенню області раціонального застосування пневмоагрегатів на основі вихрових розширювальних машин. Розроблено параметричну модель, методику експериментального та чисельного оптимізаційного дослідження багатопотокової вихрової розширювальної машини з зовнішнім периферійним каналом. Виконана багатокритеріальна оптимізація, яка дозволяє знайти геометричні параметри проточної частини, які забезпечують максимальний ККД, що дало змогу підвищити більш ніж на 15% (з рівня 30% до рівня більш 45%) оптимальні значення ККД вихрової двухпоточної розширювальної машини із зовнішнім периферійним каналом. Створено експериментальну модель вихрової розширювальної машини з зовнішнім периферійним каналом, турбогенератор на її основі і експериментальний стенд для дослідження вихрових розширювальних машин та агрегатів на їх основі. В результаті експериментальних досліджень отримано характеристики оптимізованої проточної частини та підтверджено результати обчислювального експерименту. В результаті досліджень встановлено вплив геометричних і газодинамічних параметрів на картину течії в проточній частині вихрової розширювальної машини з периферійним каналом. Встановлені основні значущі геометричні та газодинамічні співвідношення параметрів проточної частини вихрової розширювальної машини, визначений ступінь їх впливу на характеристики машини. Обґрунтовано доцільність застосування агрегатів на основі вихрових розширювальних машин потужністю до 500 кВт. Визначено області їх раціонального використання за основними критеріальними комплексами, загальновизначеними в теорії і практиці турбомашин.