Целью данной работы является проектирование газотурбинного двигателя мощностью 17 МВт на основе прототипа НК-16 СТ. Задачи, которые были решены в ходе работы: 1. Расчет тепловой схемы, на основании результатов которого выбирается степень повышения давления в компрессоре и температура на входе в турбину; 2. Приближенный расчет компрессоров низкого давления и высокого давления; 3. Приближенный расчет камеры сгорания с получением ее геометрических размеров и экологических характеристик; 4. Приближенный расчет турбин низкого, высокого давления и газодинамический расчет силовой турбины, построение трехмерной модели рабочей лопатки и диска последней ступени силовой турбины; 5. Прочностной расчет элементов силовой турбины; 6. Геометрическое моделирование элементов ротора силовой турбины и описание конструкции газотурбинного двигателя; 7. Исследование цикла Аллама для энергетики. В ходе работы была произведена оценка влияния изменений параметров газотурбинного двигателя на его характеристики. После чего были получены геометрические размеры и характеристики компрессора, камеры сгорания и турбины. Затем были смоделированы и рассчитаны на прочность рабочая лопатка последней ступени силовой турбины, ее диск, а также ротор силовой турбины. Таким образом, по результатам данной работы был спроектирован газотурбинный двигатель с расчетным коэффициентом полезного действия равным 31,6 процентам.

The purpose of this work is to design a gas turbine engine with a capacity of 17 MW based on the NK-16 ST prototype. Tasks that were solved during the work: 1. Calculation of the thermal scheme, based on the results of which the degree of pressure increase in the compressor and the temperature at the turbine inlet are selected; 2. Approximate calculation of low pressure and high pressure compressors; 3. Approximate calculation of the combustion chamber with obtaining its geometric dimensions and environmental characteristics; 4. Approximate calculation of low and high pressure turbines and gas-dynamic calculation of a power turbine, construction of a three-dimensional model of a working blade and disk of the last stage of a power turbine; 5. Strength calculation of power turbine elements; 6. Geometric modeling of power turbine rotor elements and description of gas turbine engine design; 7. Study of the Allam cycle for energetics. In the course of the work, an assessment was made of the impact of changing the parameters of a gas turbine engine on its characteristics. After that, the geometric dimensions and characteristics of the compressor, combustion chamber and turbine were obtained. Then the working blade of the last stage of the power turbine, its disk, as well as the rotor of the power turbine were modeled and calculated for strength. Thus, based on the results of this work, a gas turbine engine was designed with an estimated efficiency of 31,6 percent.