Розробки відділу термогазодинаміки енергетичних машин №33

МОДЕЛЬНі ВИПРОБУВАНня РЕАКТИВНИХ ГІДРОМАШИН НА ЕНЕРГОКАВІТАЦІЙНИХ СТЕНДАХ

Призначення

До складу лабораторії гідравлічних машин входять два замкнених гідродинамічних стенди ЕКС-15 і ЕКС-30, які призначено для:

• проведення комплексних експериментальних досліджень при створенні високоефективних проточних частин гідромашин;
• проведення науково-дослідних робіт з вивчення робочого процесу в гідромашинах;
• приймально-здавальних випробувань вертикальних реактивних гідравлічних машин всіх типів.

Технічні характеристики                                                                    ЕКС-15                     ЕКС-30

Діаметр робочого колеса моделі, мм                                                   350-380                       350-400

Напір, м                                                                                                      ≤ 12 (15)                   ≤ 25 (30)

Витрата, м³/с                                                                                             ≤0,56 (≤0,7)          ≤0,3 (≤0,5)

Потужність привідних двигунів постійного

току циркуляційних насосів, кВт                                                          ≤160                                  ≤160

Потужність балансирного двигуна-генератора, кВт                        ≤200                                  ≤180

Гідродинамічні стенди лабораторії відповідають всім рекомендаціям міжнародного стандарту IEC 60193.

Переваги

Гідродинамічні стенди за своїми параметрами і обладнанню є унікальною спорудою, яка не має аналогів в Україні. Це підтверджується виконаними роботами з метрологічної атестації та повірки обладнання стендів і градуювальної установки УГ-1.

Рівень готовності розробки. Пропозиції для комерціалізації

IRL7, TRL5.

На замовлення здійснюються дослідження та приймально-здавальні випробування вертикальних гідравлічних машин всіх типів.

Охорона інтелектуальної власності

IPR2

Контакти

Русанов Андрій Вікторович

E-mail: rusanov@ipmach.kharkov.ua

+38 057 349 47 24

 

ВДОСКОНАЛЕННЯ УСТАНОВКИ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОЇ ПЕРЕРОБКИ ПРИРОДНОГО ГАЗУ

Призначення

Пропонується вдосконалення установки низькотемпературної переробки природного газу (НППГ) для родовищ з різнонапірними свердловинами. У типову установку НППГ запроваджується додаткова турбодетандерна установка ( див. схему на рис. 1). У останній надлишковий тиск природного газу з високонапірних свердловин використовується в турбодетандері, що приводить у дію компресор, який служить для підвищення тиску газу низьконапірних свердловин. Вдосконалена установка містить: вхідні колектори 1, 2; сепаратори 3, 4, 8, 10; турбодетандери 5, 9; компресори 6, 11; рекуперативний теплообмінник 7. На рис. 2 див. фото турбодетандера виробництва ПАО “Турбогаз”, м. Харків.

Технічні характеристики

Тиск газу у свердловинах, МПа:

високонапірних                               7,0-4,2

низьконапірних 3,0-3,8 Тиск газу у магістралі, МПа 3,0 Масова витрата газу, кг/с:

високонапірних                                     30

низьконапірних                               15-30

Переваги

Установка дозволяє поліпшити якість газу, що транспортується, продовжити строк експлуатації родовища без використання дотискувального компресора. Очікувальний строк окупності додаткового устаткування ~2 роки.

Рівень готовності

IRL2, TRL1

На замовлення здійснюється розрахунок матеріального балансу газових потоків та видача рекомендацій щодо режимів експлуатації установки

Охорона інтелектуальної власності

IPR3

Контакти

Русанов Андрій Вікторович

E-mail: rusanov@ipmach.kharkov.ua

+38 057 349 47 24

 

ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ РОЗРАХУНКУ АЕРОПРУЖНИХ КОЛИВАНЬ РОБОЧИХ ЛОПАТОК ОСЬОВОЇ ТУРБІНИ ТА КОМПРЕСОРА

 

Призначення

Програмні комплекси можуть використовуватися:

• для розрахунку тривимірного потоку газу через ступінь (відсік) турбомашини з врахуванням обертання робочого колеса і коливань лопаток під дією нестаціонарних сил (без розділення нестаціонарних ефектів, викликаних зовнішньою нерівномірністю потоку і коливаннями лопаток);
• для прогнозування автоколивань та флатера робочих лопаток.

Програмні комплекси можуть бути використані в конструкторських бюро і підприємствах, що проектують і виготовляють паро – і газотурбінне устаткування енергетичного машинобудування, авіаційного газотурбобудування.

 

Характеристики

Аеропружна модель заснована на розв’язанні зв’язаної задачі нестаціонарної газодинаміки (рівняння Нав’є-Стокса) та пружних коливань робочих лопаток (модальний підхід).

Результатом розв’язання зв’язаної задачі є:

а) нестаціонарні поля газодинамічних параметрів;

б) нестаціонарні навантаження, що діють на лопатки, та їх спектральний аналіз;

в) амплітудно-частотні спектри коливань лопаток.

Використання пакету програм дозволяє:

• підвищити ККД, надійність і ресурс лопаткових апаратів турбомашини (компресора);
• прогнозувати аеродинамічні та аеропружні характеристики лопаткових апаратів, можливі зони самозбудних коливань (флатеру) або автоколивань.

Переваги

Розробка має світовий пріоритет. Аналогів немає.

Рівень готовності розробки. Пропозиції для комерціалізації

IRL8, TRL9.

На замовлення здійснюється продаж комплекса розрахункових програм, інструкція з використання програм, а також навчання персоналу.

Охорона інтелектуальної власності

IPR1, IPR2.

Контакти

Русанов Андрій Вікторович

E-mail: rusanov@ipmach.kharkov.ua

+38 057 349 47 24

 

Універсальний програмний метод адаптації транспортного двигуна до бензоетанолу

Призначення

Метод дозволяє, шляхом програмної адаптації блоку керування транспортним двигуном (створенням додаткової програми, інтегрованої в шатний блок керування) забезпечити ефективну роботу двигуна на бензині та бензоетанолі. Розроблений метод враховує необхідність коригування кута запалювання та циклової подачі бензоетаолу в залежності від вмісту етанолу у бензоетанолі.

Характеристики

Розроблена дворежимна прошивка блоку керування двигуном має розмір 128 кБ, що дозволяє перепрограмовувати усі типи блоків керування двигуном автопарку України.

Переваги

Розроблений метод є універсальним для усіх транспортних двигунів, та не має аналогів в Україні.

Рівень готовності розробки. Пропозиції для комерціалізації

IRL8, TRL4.

На замовлення здійснюються перепрограмування блоків керування двигуном та порівняльні моторні випробування двигунів на бензині та бензоетанолі.

Рис. 1. Залежність тривалості впорскування бензину та бензоетанолу від частоти обертання колінчастого валу та ступеня відкриття дроселя за  зовнішньою характеристикою

Контакти

Авраменко Андрій Миколайович

E-mail: an0100@ukr.net

+38 057 349 47 35

 

Електролізер високого тиску

Призначення

Розробку призначено для отримання чистого водню та кисню шляхом електролітичного розкладання води. Електролізер може бути використано в промисловості, енергетиці, хімічній, металургійній, харчовій промисловості та ін.

Технічні характеристики

Споживання електроенергії 4,0-4,1 кВт×год. на отримання 1 м³ водню і 0.5 м³ кисню.

Тиск газів – 15.0-20.0 МПа.

ККД  –          75-77 %

Продуктивність по водню – 1.0 – 6.0 м³

Продуктивність по кисню –  0.5 -3.0 м³

Витрати води на 1 м³ водню  – 840±20 г.

Переваги

Електролізер забезпечує генерацію газів з тиском до 20,0 МПа, що виключає необхідність використання компресорної техніки. Відсутність розділових мембран підвищує надійність і безпеку експлуатації електролізної установки. В розробленій конструкції електролізера для активації електродних матеріалів не використовуються рідкоземельні метали і метали платинової групи. В порівнянні з існуючими аналогами розроблений варіант електролізера має на 12-15 % більш високий коефіцієнт трансформації енергії. Електролізер працює в автоматичному режимі.

 

Рівень готовності розробки. Пропозиції для комерціалізації

IRL7, TRL6

На замовлення здійснюється виготовлення, постачання та науково-технічний супровід адаптації обладнання до конкретних умов експлуатації.

Охорона інтелектуальної власності

IPR1, IPR3

Електролізер високого тиску продуктивністю 1,0 м³ водню на годину

(High Pressure Electrolyzer of 1,0 м³/hr hydrogen productivity)

Контакти

Авраменко Андрій Миколайович

E-mail: an0100@ukr.net

+38 057 349 47 35

 

Метод підтримки стабільності бензоетанолу на борту транспортного засобу

Призначення

Метод дозволяє, шляхом гідрокавітаційної обробки сумішевого палива (бензоетанолу) підтримувати його стабільність на борту транспортного засобу, що забезпечує ефективну роботу ДВЗ, особливо в умовах низьких температур навколишнього середовища. Також розроблений метод дозволяє обирати раціональні параметри гідродинамічного кавітатора, що забезпечують мінімальний гідравлічний опір та необхідний ресурс.

Характеристики

Бортовий гідродинамічний кавітатор дозволяє обробляти бензоетанол  з енергозатратами 0,0016 кВт·ч/л, що не погіршує ККД двигуна. Має мінімальні розміри, легко інтегрується у паливну систему транспортного засобу. Після обробки бензоетанол зберігає стабільність протягом 3 місяців.

Переваги

Розроблений метод дозволяє підтримувати стабільність бензоетанолу у широких температурних межах навколишнього середовища, та не має аналогів в Україні.

Рівень готовності розробки. Пропозиції для комерціалізації

IRL8, TRL4.

На замовлення здійснюються проектування та розрахунки проточних частин гідродинамічних кавітаторів, порівняльні лабораторні дослідження стабільності сумішевих палив та моторні випробування.

Охорона інтелектуальної власності

IPR1, IPR2.

Рис. 1. Інсталяція  гідродинамічного кавітатора в паливну систему моторного стенда з двигуном МЕМЗ

Контакти

Авраменко Андрій Миколайович

E-mail: an0100@ukr.net

+38 057 349 47 35

 

МЕТОД ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ

МОТОРНИХ БІОПАЛИВ

Призначення

Для поліпшення економічних та екологічних показників двигунів внутрішнього згоряння

Характеристики

Адаптацію ДВЗ для підвищення ефективності застосування моторних біопалив реалізовано шляхом створення нової програми та інтегрування її в блок керування двигуном, яка включає базову. Дворежимна програма керування для ДВЗ з іскровим запалюванням (розміром 128 Кб, або в залежності від розміру штатної програми). Використання розробки дозволяє знизити рівень споживання палив нафтового походження на 5- 85%, шляхом використання біологічних домішок (етанолу), знизити рівень викидів оксиду азоту на 20%, та незгорівших вуглеводнів на 15%.

Переваги

Маловитратний метод адаптації забезпечує ефективну роботу двигунів з іскровим запалюванням на біопаливі та не потребує установки додаткового устаткування на автомобіль і не вимагає додаткової сертифікації.

Рівень готовності розробки. Пропозиції для комерціалізації

TRL 5. Дворежимна програма керування для ДВЗ з іскровим запалюванням.

Розроблений метод адаптації та дворежимна програма керування для ДВЗ проходить стадію узгодження з заводом-виробником базового двигуна (Мелітопольський моторний завод, 72311, Україна, Запорізька область, м. Мелітополь, Каховське шосе 17).

Охорона інтелектуальної власності

IPR2.

Контакти

Авраменко Андрій Миколайович

E-mail: an0100@ukr.net

+38 057 349 47 35