Численное моделирование колебательных 2FSI-процессов в компрессорах газоперекачивающих агрегатов

Описание

Моделирование колебательных процессов одновременно в газодинамическом потоке и конструкции компрессора (2FSI-подход) – актуальная задача при исследовании поведения элементов конструкции компрессоров газоперекачивающих агрегатов (ГПА) газотурбинных установок. Существенной проблемой при работе компрессора ГПА является возникновение вибраций в конструкции. В монографии приводятся обзор известных подходов к уравновешиванию турбомашин, разработанная математическая модель, учитывающая взаимодействие упругих механических элементов и газодинамического потока. Проведено численное моделирование колебательных 2FSI-процессов в многоступенчатом варианте конструкции компрессора с совместным учетом газодинамики рабочих колес, направляющих аппаратов, лабиринтных уплотнений и разгрузочного устройства. Приводятся сравнения 2FSI-подхода с 1FSI-постановкой при различных комбинациях учета отдельных элементов компрессора. Численные исследования проводились на высокопроизводительном вычислительном комплексе ПНИПУ. Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках научного проекта № 14-19-00877