Статьи - Компрессорная, вакуумная, холодильная техника и системы транспортировки и переработки газа

Figure 6. The basic diagram of the air supply for reconstruction 1, 2, 3 - the main compressor units with frequency converters, and built-in coolers and moistures; 4 - Reserve compressor unit; 5, 6, 7 - drying units with a fine filter; 8 - 24 - stop valves; 25 - Check Valve

The methodology for the existing complex pneumatic systems efficiency increase with the use of mathematical modeling

A.M. Danilishin¹, S.V. Kartashov¹, Y.V. Kozhukhov¹ and E.G. Kozin²

Absrtact. The method for the existing complex pneumatic systems efficiency increase has been developed, including the survey steps, mathematical technological process modeling, optimizing the pneumatic system configuration, its operation modes, selection of optimal compressor units and additional equipment. Practical application of the methodology is considered by the example of the existing pneumatic systems underground depot reconstruction. The first stage of the methodology is the survey of acting pneumatic system. The second stage of technique is multivariable mathematical modeling of the pneumatic system operation. The developed methodology is applicable to complex pneumatic systems.

Исследование осерадиальных дозвуковых и трансзвуковых рабочих колес центробежных компрессоров методами вычислительной газодинамики с применением пакета программ ANSYS CFX

К.А. Кабалык , Е.Г.Никитин ,Ю.В. Кожухов, В. Крыллович

С развитием энергетики возрастает необходимость в центробежных компрессорах (ЦК) высокой эффективности. Структура потока в рабочих колесах (РК) центробежных компрессоров имеет сложных характер. Применение программных пакетов вычислительной гидродинамики (CFD) при проектировании или оптимизации конструкции позволяет существенно сократить объем экспериментальных исследований, а, следовательно, снизить себестоимость машины.

Целью работы является расчет характеристик двух типов ступеней ЦК: ступени, оснащенной дозвуковым осерадиальным колесом (ОРК),, и ступени с трансзвуковым ОРК, .

Рис. 2. Структура потока в сечении по средней высотеканала проточной части при массовом расходе m ̅=1,889 кг/с

Суперкомпьютеры: новый уровень моделирования рабочего процесса турбокомпрессоров

Ю.В. Кожухов, А.М. Данилишин

Приведены результаты расчета на суперкомпьютере пространственного течения в ступени центробежного компрессора методами вычислительной газодинамики с применением программного комплекса AnsysCFX 14.0. Рассмотрена промежуточная ступень компрессора с лабиринтными уплотнениями и приведены результаты сравнения расчета и натурного эксперимента.

Все вычисления проводились на кластерах Отделения вычислительных ресурсов СПбГПУ. Параметры одного узла кластера: AMDOpteron 280 – 2 процессора по 2 ядра. Расчёты производились при параллельном запуске процессоров. Для предварительного расчёта использовалось от 4 до 12 узлов, причем расчет на 6 и более узлов не давал существенного ускорения счета, поэтому для последующих расчетов решено использовать 5 узлов кластера (20 ядер).

Рис. 4. Расчётная область центробежной компрессорной ступени

Моделирование нестационарных процессов в турбомашинах на основе нелинейно-гармонического NLH-метода с использованием суперкомпьютеров

Ю.Я. Болдырев, А.О. Рубцов, Ю.В. Кожухов, А.А. Лебедев, И.В. Чеглаков, А.М. Данилишин

Целью работы является апробация нелинейно-гармонического метода NLH (Non-linear harmonic), предназначенного для моделирования нестационарного аэродинамического взаимодействия ротора и статора в турбомашинах, отличающегося высокой скоростью вычислений в сравнении с подходами полномасштабного нестационарного расчёта течения. Расчеты нестационарных течений в турбомашинах относятся к классу вычислительно ресурсоемких задач и для решения реальных задач за приемлемое время требуется использование суперкомпьютеров. На кафедре «Компрессорной, вакуумной и холодильной техники» в целях апробации получены решения двухмерных и трёхмерных течений в турбомашинах с применением NLH метода, реализованного в программном комплексе NUMECAFine/Turbo. К настоящему времени проведено сравнение нестационарного течения со стационарным, получены картины течений и рассмотрен вопрос о консервативности параметров течения.

Рис.1 Графики политропного КПД по полным и статическим параметрам для различных задач.

Анализ влияния уплотнений, интерфейсов, 2П-расчета с помощью ANSYS CFX на характеристику среднерасходной центробежной компрессорной ступени и сравнение с результатами натурного эксперимента

А.М.Данилишин, Ю.В. Кожухов

Цель работы провести анализ рабочего процесса в проточной части промежуточной ступени среднерасходного центробежного компрессора с помощью программы ANSYS CFX14.0 с лабиринтными уплотнениями и без, оценить влияние интерфейсов frozen rotor (передача параметров без осреднения между вращающейся и неподвижной областью) и stage (передача параметров с осреднением по окружности) на расчет, проанализировать влияние полной развертки окружности 2π и провести верификацию расчетов с результатами натурного эксперимента, оценить погрешность вычислительного эксперимента.