ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
119
УДК 621.438
А. Н. А р б е к о в, Б. Б. Н о в и ц к и й, Н. Ф. К о л о с о в
МАКЕТНЫЙ ОБРАЗЕЦ
ДВУХПЕТЛЕВОЙ ЗАМКНУТОЙ
ГАЗОТУРБИННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ
УСТАНОВКИ МОЩНОСТЬЮ 10 кВт
Представлены результаты оптимизации цикла замкнутой газотур-
бинной энергетической установки мощностью 10 кВт с электриче-
ским нагревателем, используемым в качестве источника теплоты.
Приведены результаты расчетов узлов и агрегатов, входящих в со-
став макетного образца двухпетлевой замкнутой газотурбинной
установки. Проанализирована конструкция и компоновочные реше-
ния, необходимые для оптимального расположения макетного образ-
ца в ограниченном по габаритам помещении. Предложены варианты
компоновочных решений.
E-mail:
Ключевые слова
:
замкнутая газотурбинная энергетическая установ-
ка, макетный образец, многопетлевая ЗГТУ.
В настоящее время потребность в энергообеспечении космиче-
ских аппаратов достигла критических значений для солнечных ба-
тарей и электрических аккумуляторов, поэтому актуальным явля-
ется создание работающих длительное время энергоустановок
большой мощности с высокими удельными характеристиками
(до 12 кг/кВт).
Достижение таких параметров возможно только при использо-
вании машинных преобразователей энергии с замкнутым контуром,
к которым относятся паромашинные и паротурбинные установки,
двигатели Стирлинга и газотурбинные установки. Для агрегатных
мощностей в диапазоне значений 50...5 000 кВт наиболее приемле-
мыми являются замкнутые газотурбинные установки (ЗГТУ). Одна-
ко для создания этих установок требуется не только понимание фи-
зических принципов работы ЗГТУ и математическое моделирование
процессов, происходящих в ней, но и проведение испытаний подоб-
ных установок и их критических узлов для получения эксперимен-
тальных данных. Отсутствие таких данных и полноты информации
о процессах, протекающих в узлах установки, приводят к тому, что
разработка полномасштабного агрегата становится весьма дорого-
стоящим и долговременным процессом, особенно если это связано с
исследованием переходных процессов при разгоне и торможении
установки, ее запуске и останове. Большое количество взаимозави-
симых факторов зачастую делает невозможным проведение матема-
тического моделирования и прогнозирование поведения установки в
реальных условиях.