ЭКСПЛУАТАЦИЯ НА ПЕРЕМЕННЫХ РЕЖИМАХ ЗАМКНУТЫХ МИКРОГАЗОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК С ОКИСЛИТЕЛЕМ КИСЛОРОДОМ ДЛЯ ПОДВОДНОЙ ТЕХНИКИ
Аннотация
В статье отмечается, что в Арктике подводные суда и техника в ближайшем будущем будут выполнять транспортные операции с преодолением ледовых полей в подводном положении, а также разведку, обустройство и эксплуатацию подводных объектов. Обращается внимание на то, что в качестве замкнутых для подводной техники можно применять газотурбинные установки в одноконтурном варианте, работающие на углеводородном топливе, в которых окислителем обычно является кислород. Рабочим телом замкнутых газотурбинных установок является смесь продуктов сгорания углеводородного топлива и кислорода. Исследования характеристик термодинамических циклов замкнутых газотурбинных установок с кислородом в качестве окислителя при различных исходных данных показали возможность работы микрогазотурбинных установок на номинальных режимах с приемлемой экономичностью в двигателях с регенерацией теплоты. Более высокие показатели по экономичности получены в замкнутых газотурбинных установках с турбокомпрессорным утилизатором и регенератором теплоты. При этом отмечается, что энергетические установки подводной техники часто эксплуатируются на частичных нагрузках при различных видах нагружения, связанных с их назначением. Подчеркивается, что при определении характеристик на переменных режимах исходными данными являются номинальные параметры. Для замкнутых газотурбинных установок с турбокомпрессорным утилизатором и регенерацией теплоты КПД выше в 1,15-1,20 раза, чем для замкнутых газотурбинных установок с регенерацией теплоты, а удельная мощность больше в 1,5 раза. Исследования характеристик замкнутых газотурбинных установок на частичных нагрузках производились при генераторном и винтовом нагружениях, характерных для подводной техники. Установлено, что замкнутые газотурбинные установки с турбокомпрессорным утилизатором и регенератором теплоты на всех режимах нагружения имеют экономичность выше, чем замкнутые газотурбинные установки с регенераторами теплоты. Замкнутые газотурбинные установки на частичных нагрузках при винтовом типе нагружения более экономичны, чем на переменных генераторных нагрузках, и могут производить механическую и тепловую энергию, обеспечивая высокую энергоэффективность установки в подводном положении.
Ключевые слова
замкнутая газотурбинная установка, микрогазотурбина, регенерация теплоты, турбокомпрессорный утилизатор, переменный режим
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Об авторах
Матвеенко Валерий Тимофеевич - доктор технических наук, профессор
Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П. С. НахимоваОчеретяный Владимир Анатольевич - кандидат технических наук, доцент
ФГАОУ ВО «Севастопольский государственный университет»Дологлонян Андрей Вартазарович - кандидат технических наук, доцент
ФГБНУ «Институт природно-технических систем»
