Беседин Сергей Николаевич Методология создания и практическая реализация микротурбинных установок

Краткое описание

Беседин Сергей Николаевич Методология создания и практическая реализация микротурбинных установок

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Беседин Сергей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР, СОСТОЯНИЕ РАЗВИТИЯ И СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ

МИКРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

1.1. МЕСТО МТУ В ГЛОБАЛЬНОЙ ЭНЕРГЕТИКЕ

1.1.1. ЦЕНТАРЛИЗОВАННАЯ ЭНЕРГЕТИКА

1.1.2. РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ

1.1.3. ТРАНСПОРТНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ

1.1.4. ОБЩИЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИКИ

1.1.5. ВЕКТОРЫ РАЗВИТИЯ И ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К МТУ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ГЕНЕРАЦИИ

1.2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МТУ

1.3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2. ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА ЭВОЛЮЦИИ, СИСТЕМНЫЙ

АНАЛИЗ И КЛАССИФИКАЦИЯ МТУ

2.1. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

2.1.1. ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИЙ МТУ

2.1.2. ТУРБИНЫ И КОМПРЕССОРЫ

2.1.3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

2.1.4. ПОДШИПНИКИ

2.1.5. КОМПОНОВОЧНЫЕ РЕШЕНИЯ

2.2. ЭТАПЫ ЭВОЛЮЦИИ МТУ

2.3. МЕТОД СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА МТУ

2.4. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

2.5. ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ

2.6. ТРЕБОВАНИЯ К КЛАССИФИКАЦИИ

2.7. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КЛАССИФИКАЦИОННЫХ ПРИЗНАКОВ

3. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ И АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ МТУ

3.1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ

3.2. АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ СХЕМ. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

3.2.1 ТУРБОДЕТАНДЕРНЫЙ ЦИКЛ

3.2.2 ПРОСТОЙ ЦИКЛ БРАЙТОНА

3.2.3 ЦИКЛ БРАЙТОНА С РЕКУПЕРАЦИЕЙ

3.2.4 ДВУХВАЛЬНАЯ МТУ С ИНКЛЮЗИВНЫМ ТГ

3.2.5 ДВУХВАЛЬНАЯ МТУ С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

3.2.6 ЗАМКНУТЫЙ ЦИКЛ БРАЙТОНА

3.2.7 ОБРАТНЫЙ ЦИКЛ БРАЙТОНА

3.2.8 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИКЛОВ

3.3. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ПРАКТИЧЕСКИХ МТУ

3.3.1 МИКРО-ТЭЦ

3.3.2 МТУ С НЕПРЯМЫМ НАГРЕВОМ РАБОЧЕГО ТЕЛА

3.3.3 ГИБРИДНАЯ МТУ НА ОСНОВЕ ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

3.3.4 КРИОГЕННЫЙ РЕФРИЖЕРАТОР

3.3.5 ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ МТУ

4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА МТУ, МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ

4.1. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА МТУ

4.2. СТРУКТУРА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАСЧЕТА МТУ

4.3. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТУРБИНЫ

4.4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА

4.5. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

4.5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.5.2. ПРОГРАММА РАСЧЕТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ

4.5.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАВНЫХ РАЗМЕРОВ ГЕНЕРАТОРОВ

4.5.4. РАСЧЕТ ОБОЛОЧКИ РОТОРА

4.6. КАМЕРЫ СГОРАНИЯ

4.7. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОДШИПНИКИ

4.8. КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ МТУ

4.8.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.8.2. ДИНАМИКА РОТОРА МТУ

4.8.3. КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА С ЦЕНТРАЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА

4.8.4. КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА С КОНСОЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ТУРБИНЫ

4.8.5. КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА С КОНСОЛЬНЫМ РАСПОЛОЖЕНИЕМ ТУРБОКОМПРЕССОРА

4.8.6. КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА С СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ МУФТОЙ

4.8.7. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНЫХ СХЕМ

4.9. ПРОБЛЕМЫ ОСЕВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ РОТОРОВ МТУ

4.10. ОБЛАСТИ ИННОВАЦИЙ РАЗВИТИЯ МТУ

5. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МТУ

5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ МТУ

5.2.1. ОБЩАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА

5.2.2. ПОСТРОЕНИЕ ОБЪЁМНОЙ МОДЕЛИ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЭЛЕМЕНТОВ, ВКЛЮЧЁННЫХ В РАСЧЁТНУЮ

ОБЛАСТЬ

5.2.3. РАЗДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ 3Б-МОДЕЛИ НА СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

5.2.4. РАЗБИЕНИЕ КАЖДОЙ СОСТАВНОЙ ЧАСТИ 3Б-МОДЕЛИ НА КОНЕЧНОЕ ЧИСЛО ЭЛЕМЕНТОВ

5.2.5. ОБЪЕДИНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РАЗБИЕНИЙ (СЕТОК) В ОДНОЙ МОДЕЛИ, ЗАДАНИЕ МОДЕЛИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ И ГРАНИЧНЫХ УСЛОВИЙ ДЛЯ ВСЕХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

5.2.6. РАСЧЁТ

5.2.7. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

5.2.8. ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ МТУ

5.3. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

ПРАКТИЧЕСКИХ МТУ

5.3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБИНЫ МДГ-20 И1

5.3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБИНЫ МДГ-20 И2

5.3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТУРБИНЫ МДГ-20 И3

5.3.5. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЕВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ТУРБИНЫ МДГ-20

6. ВЕРИФИКАЦИОННЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МТУ267

6.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

6.2. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТУРБОМАШИН КАФЕДРЫ «ТГиАД» СПбПУ

6.3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ВОЗДУШНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТУРБОМАШИН ООО «НТЦ «МИКРОТУРБИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

6.4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГАЗОВЫЙ СТЕНД

6.5. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ СТЕНД ГАЗОВЫХ ПОДШИПНИКОВ

6.6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА (МТГ-100)286

6.7. ИССЛЕДОВАНИЕ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ТУРБИНЫ (МТГ-100)

6.8. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОТУРБОДЕТАНДЕРНОГО ГЕНЕРАТОРА С ТУРБИНОЙ РЕАКТИВНОГО ТИПА МДГ-20М

6.9. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОТУРБОДЕТАНДЕРНОГО ГЕНЕРАТОРА С ОСЕВОЙ МАЛОРАСХОДНОЙ ТУРБИНОЙ МДГ-1

6.10. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОТУРБОДЕТАНДЕРНОГО ГЕНЕРАТОРА С РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ТУРБИНОЙ МДГ-20Р

6.11. ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЕПЕСТКОВЫХ ГАЗОВЫХ ПОДШИПНИКОВ323

6.11.1. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

6.11.2. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

6.11.3. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

6.11.4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

6.12. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСЕВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ МИКРОТУРБОДЕТАНДЕРНОГО ГЕНЕРАТОРА МДГ-20

7. КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ И ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МТУ

7.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

7.2. МТУ МТГ-100

7.6. МДГ-20Р

7.7. МДГ-1

7.8. ТУРБОКОМПРЕССОР ТН-20

7.9. МЕХАТРОННАЯ МТУ

7.11. КРИОГЕННАЯ ТУРБОХОЛОДИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 10 КВТ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

П. 1. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МТУ

П. 1.1. ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО ЭТАПА ЭВОЛЮЦИИ МТУ384 П.1.2. МТУ ПРОИЗВОДСТВА КОМПАНИИ «CAPSTONE TURBINE

CORPORATION»

П.1.3. МТУ ТА-100 ПРОИЗВОДСТВА «ELLIOTT COMPANY»

П. 1.4. МТУ ПРОИЗВОДСТВА «ANSALDO ENERGIA» (TURBEC)

П. 1.5. МТУ ДЛЯ МИКРО-ТЭЦ

П. 1.6. МТУ НА ОСНОВЕ ЦИКЛА РЕНКИНА

П. 1.7. МТУ СВЕРХМАЛОЙ МОЩНОСТИ

П. 1.8. МТУ - ТУРБОКОМПРЕССОРЫ

П.2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

МАЛОРАЗМЕРНЫХ ТУРБИННЫХ СТУПЕНЕЙ НА СТЕНДЕ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТУРБОМАШИН КАФЕДРЫ «ТГиАД» СПбПУ .... 416 П.3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ТУРБИННЫХ СТУПЕНЕЙ НА ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОМ ГАЗОВОМ СТЕНДЕ