Авторизация:
Логин:
Пароль:
  



АНОНС

ОБЗОР
О ПЕРСПЕКТИВНЫХ НАПРАВЛЕНИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ СЕЙСМО-ДЕФОРМАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА В БУРОВЗРЫВНЫХ РАБОТАХ НА КАРЬЕРАХ
Применение высокоточных электронных систем инициирования скважинных зарядов в горном деле вызвало необходимость уточнения выбора параметров буровзрывных работ с учетом...

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

 

МОДИФИКАЦИЯ ВИХРЕВОЙ ТЕОРИИ ДЛЯ СОЗДАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИ УСТОЙЧИВЫХ КРУГОВЫХ РЕШЕТОК ТУРБОМАШИН



Эффективная добыча и переработка минерального сырья связана с технологией безопасности, основным звеном которой являются шахтные турбомашины. С использованием интегралов Коши, теории вычетов, методов Н.Е. Жуковского и С.А. Чаплыгина модифицирована вихревая теория круговых решеток, построена математическая модель, позволяющая разрабатывать аэродинамически устойчивые шахтные турбомашины. С учетом уравнения Гельмгольца и метода конформных преобразований получено интегральное уравнение энергетического баланса в системе «турбомашина — шахтная вентиляционная сеть», определяющее условия, при которых достигается стабильность подачи в шахту воздуха при существенных колебаниях аэродинамического сопротивления вентиляционной сети. Получены уравнения дополнительной циркуляции в аэродинамически устойчивой круговой решетке, обеспечивающей компенсацию изменения аэродинамического сопротивления шахтной сети. Установлено, что аэродинамическая связь корпуса турбомашины с вихревыми камерами в лопатках рабочего колеса, обусловливая зависимость энергетических параметров вихреисточников от характеристики шахтной вентиляционной сети, обеспечивает при заданных геометрических параметрах аэродинамическую устойчивость круговой решетки профилей. На базе модифицированной вихревой теории круговых решеток аэрогазодинамических профилей построена радиальная аэродинамическая схема с повышенной устойчивостью, сформулированы основные пути совершенствования методики проектирования природоподобных турбомашин. Испытания вентилятора ВРВП-12У подтвердили возможность обеспечения устойчивой подачи воздуха в шахтную вентиляционную сеть тупиковых выработок при изменении их аэродинамического сопротивления до 12%, что способствует повышению экономичности проветривания не менее чем на 7% при устойчивом обеспечении аэрогазодинамической безопасности.

 

Для цитирования: Макаров Н. В., Макаров В. Н., Лифанов А. В., Таугер В. М., Угольников А. В. Модификация вихревой теории для создания аэродинамически устойчивых круговых решеток турбомашин // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 9. – С. 184– 194. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-09-0-184-194.



Номер: 9
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
УДК: 62-137
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-09-0-184-194
Авторы: Макаров Н. В., Макаров В. Н., Лифанов А. В., Таугер В. М., Угольников А. В.

Информация об авторах:
Макаров Николай Владимирович — канд. техн. наук, зав. кафедрой,
e-mail: mnikolay84@mail.ru,
Макаров Владимир Николаевич — д-р техн. наук, профессор,
Лифанов Александр Викторович — генеральный директор, e-mail: info@oilgazmash.ru,
ООО Научно-Производственный Комплекс «ОйлГазМаш»,
Таугер Виталий Михайлович — канд. техн. наук, зав. кафедрой,
Угольников Александр Владимирович — канд. техн. наук, зав. кафедрой,
Уральский государственный горный университет,
Для контактов: Макаров Н.В., e-mail: mnikolay84@mail.ru.

Ключевые слова:
Турбомашина, устойчивый вихреисточник, адаптивность, аддитивная математическая модель, циркуляция, вычеты, аэродинамическое сопротивление.

Библиографический список:

1.        Макаров В. Н., Патракеева И. Ю., Макаров Н. В. Генезис совершенствования вентиляторов местного проветривания // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 4. — С. 54—61.



2.        Torshizi S. A. M., Benisi A. H., Durali M. Multilevel Optimization of the Splitter Blade Profile in the Impeller of a Centrifugal Compressor // Scientia Iranica. 2017. Vol. 24. Pp. 707—714.



3.        Галеркин Ю. Б., Рекстин А. Ф., Солдатова К. В., Дроздов А. А. Радиальные и осерадиальные рабочие колеса центробежных компрессоров — преимущества, недостатки, область применения // Компрессорная техника и пневматика. — 2015. — № 7. — С. 23—32.



4.        Подболотов С. В., Кольга А. Д. Гидравлические потери в элементах турбомашин. Добыча, обработка и применение придорожного камня. Сборник научных трудов / Под ред. Г.Д. Першина. Вып. 16. — Магнитогорск: Изд-во МГТУ им. Г.И. Носова, 2016. — С. 134—138.



5.        Макаров Н. В., Макаров В. Н., Ясаков С. Е. Патент РФ 2557818. Радиально-вихревая турбомашина. Опубл.: 27.05.2015, Бюл. № 21.



6.        Макаров В. Н., Макаров Н. В., Вакулин В. Е., Солдатенко А. А. Модификация гидродинамической теории круговых решеток шахтных турбомашин / Сборник статей XV Международной научно-технической конференции. Чтения памяти В.Р. Кубачека. — Екатеринбург, 2018. — С. 251—254.



7.        Петров Н. Н., Кайгородов Ю. М. Об эволюции вентиляционных систем шахт Кузбасса / Автоматическое управление в горном деле. — Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1974. — С. 50—57.



8.        Wang P. Mulyi-Objective desing of a transonic turbocharger compressor with reduced Noise and increased efficiency. Ph.D. Thesis, UCL University, London. 2017.



9.     Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. Учебник для вузов. 7-е изд., испр. — М.: Дрофа, 2003. — 840 p.



10.     Mao Y. F. Numerical Study of Correlation between the Surge of Centrifugal Compressor and the Piping System. PhD Thesis, Xi’an Jiaotong University, Xi’an. 2016. (In Chinese).



11.     Косарев Н. П., Макаров В. Н., Макаров Н. В., Сверидов К. К., Угольников А. В., Лифанов А. В. Создание адаптивных вентиляторов местного проветривания на базе модифицированной аддитивной математической модели // Известия УГГУ. — 2018. — № 3 (51). — С. 114—119.



12.     Кофман В. М. Определение показателей эффективности работы компрессора и вентилятора гтд по параметрам неравномерных воздушных потоков // Вестник УГАТУ. — 2010. — Т. 15. — № 5(40). — С. 27—37.



13.     Torshizi S. A. M., Benisi A. H., Durali M. Numerical Optimization and Manufacturing of the Impeller of a Centrifugal Compressor by Variation of Splitter Blades. ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition, Seoul, 13—17 June 2016, 1—7.



14.     Петров А. П. Использование вентилятора для измерения расхода воздуха через радиатор системы охлаждения // Известия СнцРАН. — 2013. — Т. 15. — № 4(2). — С. 534—537.



15.     Kabin Wang, Xin Ai, Ruizi Zang, Jingyin Li. Optimization of a Centrifugal Impeller with the Constraint on Efficiency at the Stall Point. DOI: 10.4236/ojfd.2018.81002.


вернуться назад
Карта сайта