Инд. авторы:	Банников Д.В., Черный С.Г., Чирков Д.В., Скороспелов В.А., Турук П.А.
Заглавие:	Оптимизационное проектирование формы проточной части гидротурбины и анализ течения в ней
Библ. ссылка:	Банников Д.В., Черный С.Г., Чирков Д.В., Скороспелов В.А., Турук П.А. Оптимизационное проектирование формы проточной части гидротурбины и анализ течения в ней // Вычислительные технологии. - 2010. - Т.15. - № 5. - С.73-94. - ISSN 1560-7534. - EISSN 2313-691X.
Внешние системы:	РИНЦ: 15207199;
Реферат:	rus: Представлен обзор современных методов проектирования лопастных систем гидротурбин. Проводится обобщение предложенной ранее системы оптимизационного проектирования включением в нее методики параметризации распределения толщины лопасти. Рассматривается вопрос получения оптимальных характеристик на предварительно заданном режиме работы станции. Решена задача выбора формы лопасти рабочего колеса, дающей высокие энергетические характеристики на оптимальном режиме работы и малые пульсации давления, вызванные вихревым жгутом, на режиме неполной загрузки. Выполнены расчеты прецессии вихревого жгута в исходной и оптимальной геометриях eng: An overview of modern methods for optimal design of hydroturbine blading systems is presented. Previously proposed system for automatic optimal design of Francis turbine runner is generalized by implementing a parameterization for blade thickness. The problem of simultaneous improvement of several characteristics of the turbine flow passage at specified operation regimes is considered. As an example, the problem of designing a runner with high efficiency characteristics at best efficiency point and a low level of pressure pulsations caused by vortex rope precession at part-load regime, is solved. In order to verify the obtained results, unsteady vortex rope simulations are carried out for initial and the optimal runner designs.
Ключевые слова:	inviscid flow model; Surface parametrization; Francis turbine; Optimal design; прецессия вихревого жгута; невязкая несжимаемая жидкость; параметризация поверхности; рабочее колесо гидротурбины; оптимизационное проектирование; vortex rope precession;
Издано:	2010
Физ. характеристика:	с.73-94
Цитирование:	1. ЧЕРНЫЙ С. Г., ЧИРКОВ Д. В., ЛАПИН В. Н. и др. Численное моделирование течений в турбомашинах. Новосибирск: Наука, 2006. 202 с. 2. БАННИКОВ Д. В., ЧЕРНЫЙ С. Г., ЧИРКОВ Д. В. и др. Многорежимная оптимизация формы рабочего колеса гидротурбины / / Вычисл. технологии. 2009. Т. 14, № 2. С. 32-50. 3. CHAKRAVARTHY S. R., OSHER S. A New Class of High Resolution T V D Schemes for Hyperbolic Conservation Laws. AIAA Paper 85-0363. 1985. 4. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ расчет и оптимальное проектирование проточной части турбомашин / А.В. Бойко, Ю.Н. Говорущенко, С.В. Ершов, А.В. Русанов, С.Д. Северин. Харьков:НТУ "XIII Г. 2002. 356 с. 5. EISINGER R., RUPRECHT A. Automatic shape optimization of hydro turbine components based on CFD // TASK Quarterly. 2001. Vol. 6. P. 101-111. 6. MAZZOUJI F., COUSTON M., FERRANDO L. ET AL. Multicriteria optimization: Viscous fluid analysis - mechanical analysis // Proc. of 22nd IAHR Svmp. "On Hydraulic Machinery and Systems". Sweden, Stockholm, 2004. 7. ROGALSKY Т., DERKSEN R. W., KOCABIYK S. Differential Evolution in Aerodynamic Optimization // Proc. of 46th Annual Conf. of the Canadian Aeronautics and Space Institute. Canada, Montreal, 2007. P. 29-36. 8. MARJAVAARA B. D., LUNDSTROM T. S. Response surface-based shape optimization of a Francis draft tube // Intern. J. Numerical Methods Heat k, Fluid Flow. 2007. Vol. 17, iss. 1. P. 34-45. 9. LIGHTHILL J. A New Method of Two Aerodynamics Design / Aeronautical Res. Council's Rep. and Memoranda. No. 2112. London, R&M, 1945. 45 p. 10. ЛЕСОХИН А. Ф. Расчет лопастей рабочих колес осевых турбин (решетка профилей конечной толщины) // Тр. .'IIIII. 1953. № 5. С 49-55. 11. СТЕПАНОВ Г. Ю. Гидродинамика решеток турбомашин. М.: Физматгиз, 1962. 512 с. 12. GARABEDIAN P., KORN D. A systematic methods for computer design of supercritical airfoil in cascade / / Comm. Pure Appl. Math. 1976. Vol. 29. P. 369-382. 13. ЭТИНБЕРГ И. Э., РАУХМАН Б. C. Гидродинамика гидравлических турбин. Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1978. 280 с. 14. ВИКТОРОВ Г. В. Гидродинамическая теория решеток: Уч. пособие. M.: Высшая шк., 1969. 368 с. 15. ТОПАЖ Г. И. Расчет интегральных гидравлических показателей гидромашин. Л.: Изд-во Ленингр. гос. ун-та, 1989. 208 с. 16. BORGES J. E. A Three-dimensional inverse method for turbomachinerv. Part I / / J. Turbomachinery. 1990. Vol. 112. P. 346-354. 17. DANG Т., ISGRO V. Euler-based inverse method for turbomachine blades. Part 1: Two dimensional cascades / / A I A A J. 1995. Vol. 33, No. 12. P. 2309-2315. 18. DEMEULENAERE A., VAN DEN BRAEMBUSSCHE R. A. Three-dimensional inverse method for turbomachinerv blading system / / J . Turbomachinerv. 1998. Vol. 120. P. 247-255. 19. DANG Т., DAMLE S., QIU X. Euler-based inverse method for turbomachine blades. Part 2: Three-dimensional flows // AIAA J. 2000. Vol. 38, No. 11. P. 2007-2013. 20. QIU X., DANG T. Three-dimensional viscous inverse method for axial blade design / / Inverse Problems Sci. and Eng. 2009. Vol. 17, No. 8. P. 1019-1036. 21. PASCOA J. C., MENDEZ A. C., GATO L. M. C. A fast iterative method for turbomachinerv blade design / / Mech. Res. Commun. 2009. Vol. 36. P. 630-637.