Математичне моделювання і розрахункове дослідження термо та газодинамічних процесів в пошкоджених проточних частинах парових турбін

Автор(и)

  • Олександр Усатий Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна http://orcid.org/0000-0002-8568-5007
  • Антон Кльоб Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Україна https://orcid.org/0009-0006-5256-3034

DOI:

https://doi.org/10.20998/2078-774X.2025.01.01

Анотація

Складний стан енергосистеми України, викликаний пошкодженням енергогенеруючого обладнання багатьох теплових електростанцій характеризується значним дефіцитом електроенергії власного виробництва. Ступінь пошкодження проточних частин енергетичних парових турбін характеризується різноманітністю щодо місця пошкодження і його масштабу. Серед пошкоджених турбін є і такі, що за умови проведення профілактичних ремонтних робіт можуть бути використані в процесі генерації електроенергії при більш низьких навантаженнях. Для оцінки можливості використання, а також оцінки необхідного рівня зниження навантаження для таких турбін отримала подальше удосконалення математична модель термо та газодинамічних процесів в проточних частинах. На базі удосконаленої математична моделі та розроблених алгоритмів виконані тестові розрахунки проточної частини циліндру високого тиску парової турбіни К-310-240 з моделюванням різних варіантів пошкодженості, а саме відсутності соплових та/чи робочих решіток в декількох ступенях одночасно. Проведені розрахункові дослідження дозволили оцінити вплив на можливість та ступінь раціональності подальшої роботи циліндру турбіни та визначити рівень його навантаження в залежності від варіанту пошкодженості проточної частини.

Біографія автора

Олександр Усатий, Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»

Посилання

Slabchenko O. N., Zaycev M. V., Kozlokov A. U., Zolotuhin A. D. (2009),”Ocenka jeffektivnosti raboty CND turbiny T-250/300-23,5 Har'kovskoj TJeC-5 [Esti-mation of LPC Efficiency of the T-250/300-23.5 Turbine of the Kharkov HPP-5]”, Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 3, pp. 41–48, ISSN 2078-774X (print), ISSN 2707-7543 (on-line).

Usatyi O., Klob A. (2023), “Matematychna model termo ta gazodynamichnyh procesiv v turbini bez chastyny soplovyh ta/abo robochyh reshitok [Mathematical model of thermo and gas dynamic processes in a turbine without part of the nozzle and/or working grids]”, International Multidisciplinary Scientific Internet Conference “World of scientific research. Issue 18. Ternopil (Ukraine) – Perevorsk (Poland), April 20–21, 2023, ISSN 2786-6823 (print), Access mode: http://www.economy-confer.com.ua/full-article/4467/ (accessed 05 April 2024).

Usatyi O., Chernousenko O., Peshko V. (2023), “Search-ing for Possible Design Solutions to Extend the Service Life of the HPC of a Powerful NPP Turbine after Damage to the Rotor Blades”, Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 1–2(13–14), pp. 5–10, ISSN 2078-774X (print), ISSN 2707-7543 (on-line), https://doi.org/10.20998/2078-774X.2023.01.01.

Chernousenko O., Peshko V., Usatyi O. (2023), “Changes in the thermal and stress-strain state of the HPC rotor of a powerful NPP turbine after the blades damage”, Journal of Mechanical Engineering – Problemy Mashynobuduvannia, vol. 26, no. 3, pp. 15–27, ISSN 2709-2984, https://doi.org/10.15407/pmach2023.03.015.

Usatyi O., Klob A. (2024), “Further Improvement of the Mathematical Model of Thermo and Gas-Dynamic Pro-cesses in a Turbine without Working Blades of Some Stag-es”, Bulletin of NTU “KhPI”. Series: Power and heat engineering processes and equipment, no. 1(17), pp. 11–20, ISSN 2078-774X (print), ISSN 2707-7543 (on-line), https://doi.org/10.20998/2078-774X.2024.01.02.

Mazur Z., Garcia-Illescas R., Aguirre-Romano J., Perez-Rodriguez N. (2008), “Steam turbine blade failure analy-sis”, Engineering Failure Analysis, vol. 15, is. 1–2, pp. 129–141, https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2006.11.018.

Shulzhenko M. H., Olkhovskyi A. S. (2021), “Vibrational stresses of damaged steam turbine blades after renovation repair”, Journal of Mechanical Engineering – Problemy Mashynobuduvannia, vol. 24, no. 1, pp. 42–52, https://doi.org/10.15407/pmach2021.01.042.

Ali Z., Abbas Z., Abbas S. (2021), “Investigation of High Vibration Phenomena in Steam Turbine: An Experimental Exploration into Root Causes and Material Analysis”, Ad-vanced Materials & Sustainable Manufacturing, no. 1(2), 10007, https://doi.org/10.35534/amsm.2024.10007.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-30

Номер

Розділ

Енергетичні та теплотехнічні процеси й устаткування