Ученые НИУ «МЭИ» разработали программное обеспечение (ПО) для быстрого проектирования и прототипирования турбодетандеров, а также для построения их характеристики на нерасчетных режимах.
Турбодетандер представляет собой низкотемпературную турбину, для которой главная задача – понижать давление газа с целью снижения температуры газа и отвода от него энергии за счет совершения газом механической работы.
Разработанное программное обеспечение позволяет быстро оценить текущую мощность и КПД турбоагрегата при переходе на нерасчетный режим без проведения длительных и дорогостоящих испытаний. ПО работает исходя из значений параметров на входе и выходе из ступени, и может определять необходимую частоту вращения вала ротора для обеспечения максимально возможного для данного режима КПД и мощности агрегата.
«Программное обеспечение, над которым работали наши ученые, имеет большой вес в различных областях науки и техники. К примеру, применение такой разработки во многом упрощает работу по проектированию газораспределительных станций и позволяет быстро определять на них режим работы турбодетандера. При помощи нового ПО работа турбин станет более эффективной и избавит установки от больших потерь», — рассказал о новой разработке ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.
Разработанный программный комплекс состоит из двух модулей. Первый модуль позволяет проводить быстрое построение элементов ступени радиальных турбомашин для последующего прототипирования, что существенно упрощает работу конструкторов и не требует глубоких знаний процессов расширения потоков. Второй модуль позволяет строить карту эффективности турбин в широком диапазоне исходных данных.
Программные модули разработаны, апробированы и зарегистрированы под руководством доцента кафедры Низких температур НИУ «МЭИ» Арсения Ястребова в рамках работ по проекту РНФ №23-29-00540 «Численное моделирование фазовых переходов в проточной части холодильных и криогенных парожидкостных турбоагрегатов».