Кучинський К. А. Тепломеханічні поля у вузлах турбогенераторів. Моделі і особливості розподілу.

Об'єкт дослідження: процес генерування електроенергії потужними турбогенераторами. Мета роботи: подальший розвиток теорії теплових і термомеханічних процесів у турбогенераторах, в тому числі з урахуванням впливу термічних дефектів, створення математичних моделей тепломеханічного поля у вузлах турбогенераторів у різних експлуатаційних режимах, визначення особливостей його розподілу та розробка і наукове обґрунтування технічних рішень, спрямованих на підвищення надійності машин. Методи дослідження базуються на розв'язках задач розрахунку тепломеханічних полів методом кінцевих елементів у двовимірній постановці на основі розробленого комплексу комп'ютерних програм; чисельних методах розв'язку систем лінійних алгебраїчних рівнянь. Теоретичні та практичні результати і новизна: виявлено закономірності розподілу термомеханічних напружень та місця їх концентрації у вузлах ТГ при роботі в маневрених режимах; встановлено межі розвитку термодефектів, при яких механічні напруження в ізоляції обмотки статора турбогенератора перевищують допустимі; отримано нові дані щодо мінімізації взаємних переміщень стержнів обмотки і осердя статора та механічних напружень в них при регулюванні системи охолодження обмотки в динамічних режимах; встановлено, що застосування зовнішніх демпферних систем ротора забезпечує підвищення потужності турбогенератора в асинхронному режимі на (10 - 25) % в порівнянні із серійною конструкцією. Предмет і ступінь впровадження: основні результати роботи впроваджені на ДП "Завод "Електроважмаш", у ПАТ "Міжрегіональна електроенергетична асоціація "ЕЛТА", в Інституті проблем безпеки атомних електростанцій НАН України, в Інституті відновлюваної енергетики НАН України. Наукові результати використовуються в навчальному процесі кафедри електромеханіки Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут". Ефективність впровадження: при проектуванні турбогенераторів визначено локальні зони нагрівання та ефективність вентиляційної системи при різних охолоджуючих середовищах; тепломеханічні навантаження ТВВ-1000-2У3 при різному ступені зниження витрати дистиляту для підвищення безпеки й енергоефективності роботи блоків АЕС; проведено оцінку навантажувальної здатності й розроблено технічні рішення по оптимізації режимів експлуатації (ТГВ-200-2, ТГВ-200-2М, ТГВ-300, ТГВ-325 та ін.); технічні рішення спрямовані на підвищення надійності енергетичного устаткування при роботі в номінальних і анормальних режимах. Сфера використання: проектні, виробничі, ремонтні організації електроенергетичного профілю для проведення оптимізаційних розрахунків експлуатаційних режимів, системи охолодження, при конструюванні вузлів статора та ротора, визначенні умов механічного кріплення обмоток.