Отдел гидроаэромеханики энергетических машин

сайт отдела

Руководитель отдела:
член-корреспондент НАН Украины

Русанов Андрей Викторович

E-mail: rusanov@ipmach.kharkov.ua

Отдел гидроаэромеханики энергетических машин

    Отдел создан в 2007 году. В состав отдела входит неструктурная научно-исследовательская лаборатория гидравлических машин, основанная в 1944 году известным ученым гидромехаником академиком Г.Ф.Проскурой. В настоящее время в отделе работает 15 человек, из них 2 доктора и 3 кандидата наук. Ученые отдела издали 3 монографии и более 300 статей в научных журналах.

Основные научные направления

  • Аэродинамика лопаточных аппаратов турбомашин
  • Аэроупругость турбомашин
  • Вычислительная аэрогидромеханика
  • Физическое моделирование рабочего процесса в гидромашинах
  • Информационные технологии
  • Вычислительная аэрогидромеханика
  • Аэргидродинамика лопаточных аппаратов турбомашин
  • Математическое и физическое моделирование рабочего процесса в гидромашинах

Направления фундаментальных исследований

  • Аэроупругость лопаточных аппаратов турбомашин
  • Математическое моделирование вязких турбулентных течений газа
  • Математическое моделирование нестационарных течений гидромашин в каналах
  • Системы автоматизированного проектирования и оптимизация параметров элементов проточной части гидромашин
  • Разработка и усовершенствование математических моделей и методов расчета турбулентных течений в проточных частях турбомашин
  • Исследование явлений и процессов при нестационарном обтекании вязким трехмерным потоком газа лопаточных аппаратов методами математического моделирования
  • Математическое и физическое моделирование явлений и процессов течения жидкости в элементах проточных частей гидромашин, оптимальное проектирование проточных частей и усовершенствование гидродинамических стендов
  • Разработка методов оптимизации конструкций энергетических машин

Направления прикладных исследований

  • Разработка пакетов прикладных программ для 3-х мерных нестационарных течений и аэроупругих колебаний лопаточных аппаратов турбомашин с целью повышения из эффективности и надежности
  • Модернизация ступеней паровых и газовых турбин, осевых и радиальных компрессоров
  • Разработка пакетов прикладных программ для расчета пространственных нестационарных течений в отсасывающей трубе гидромашин
  • Разработка метода и комплексов программ для расчетного и физического моделирования течения жидкости в элементах гидротурбин и обратимых гидромашин
  • Аэрогидродинамическое усовершенствование лопаточных машин и других устройств; создание и использование современных вычислительных комплексов
  • Совершенствование ступеней паровых и газовых турбин, осевых и радиальных компрессоров; разработка новых и совершенствование существующих теоретических и практических методов гидродинамического расчета лопастных систем и других элементов проточных частей гидромашин
  • Разработка метода и комплексов программ для расчетного и физического моделирования течения жидкости в элементах гидротурбин и обратимых гидромашин
  • Создание и использование современных технических средств и методов, обеспечивающих проведение модельных испытаний гидромашин на стендах лаборатории в соответствии с рекомендациями МЭК

Завершенные разработки

Программные комплексы для расчета 3-мерного нестационарного потока газа через лопаточный венец, ступень и отсек осевой турбины и компрессора с учетом колебаний рабочих лопаток

Комплексы программ расчета трехмерных нестационарных течений в ступени турбомашины и аэроупругих колебаний лопаточных аппаратов:

  • 3D FLUTTER
  • 3D STAGE FLUTTER

Расчет и проектирование проточных частей паровых, газовых и гидравлических энергетических установок

Комплекс программ расчета трехмерных вязких течений в многоступенчатой турбомашине

Комплекс программ для расчета трехмерных вязких течений в проточных частях произвольной формы

Комплекс программ для расчета, профилирования и исследования решеток статора и направляющего аппарата обратимых гидромашин и гидротурбин

Комплекс программ для профилирования и исследования рабочих колес гидромашин радиально осевого типа

Фундаментальные исследования

Получены принципиально новые теоретические и экспериментальные результаты (мат. модели, элементы математического и экспериментального инструментариев, физические эффекты и пр.).

Разработана математическая модель флаттера лопаточного венца и сформулированы необходимые и достаточные условия возникновения.

Разработана математическая модель трехмерного нестационарного потока в ступени турбомашины с учетом упругих колебаний лопаток.

Разработаны новые монотонизированные разностные схемы для решения задач аэроупругих колебаний лопаток.

Разработан комплекс программ расчета аэроупругого поведения изолированного лопаточного венца и ступени турбомашины; получены принципиально новые результаты аэроупругого поведения турбинной ступени на номинальном и частичных режимах, а также турбинной ступени с отбором пара.

Разработана математическая модель трехмерного вязкого течения совершенного и несовершенного газа в проточных частях турбомашин.

Разработана математическая модель трехмерного турбулентного течения газа, предназначенная для прямого расчета турбулентного движения крупномасштабных вихрей.

Разработана методология аэродинамического усовершенствования пространственной формы лопаток турбин.

Разработана математическая модель пространственных нестационарных течений в элементах проточной части гидромашин.

Разработан алгоритм и комплекс программ построения неструктурной расчетной сетки в отсасывающих трубах гидромашин. Получены новые результаты расчета пространственных нестационарных течений в отсасывающих трубах гидромашин различных типов для различных режимов работы.

Разработана математическая модель трехмерного вязкого течения совершенного и несовершенного газа в проточных частях турбомашин.

Разработана математическая модель трехмерного турбулентного течения газа, предназначенная для прямого расчета турбулентного движения крупномасштабных вихрей.

Разработана методология аэродинамического усовершенствования пространственной формы лопаток турбомашин.

Разработаны новые методы гидродинамического расчета лопастных систем и других элементов проточных частей обратимых гидромашин и гидротурбин.

Разработаны методы расчетного и экспериментального исследования рабочих процессов в гидромашинах различных типов.

Прикладные исследования

Проведены прикладные исследования в области аэрогидродинамического усовершенствования лопаточных машин и других аэрогидродинамических объектов и устройств.

Созданы современные вычислительные комплексы.

Разработаны новые высокоэффективные проточные части конкретных типов обратимых гидромашин и гидротурбин.

Созданы современные методы и технические средства для проведения модельных испытаний гидромашин на стендах лаборатории в соответствии с рекомендациями МЭК.