Details

Объект исследования — осерадиальное полуоткрытое рабочее колесо центробежного компрессора ТКР-140 Цель работы — выработка рекомендаций по оптимальным размерам и параметрам проточной части полуоткрытых рабочих колес с точки зрения прочностных критериев. Задачи: 1. Построение параметрической модели и конечно-элементной модели сек-тора рабочего колеса. 2. Прочностной расчет исходной конструкции. 3. Параметрическая оптимизация углов лопатки по критерию минимума максимальных эквивалентных напряжений. 4. Анализ влияния параметров галтели на напряжения. 5. Газодинамический расчет исходного и оптимизированных вариантов. 6. Сравнение прочностных и газодинамических характеристик. Результат: максимальные эквивалентные напряжения снижены с 280,73 до 262,55 МПа (на 6,47 %). Выполнена оценка влияния оптимизации на КПД, отношение полных давлений и коэффициент внутреннего напора компрессор-ной ступени.

The object of the study is a semi-open mixed-flow impeller of the TKR-140 centrifugal compressor . The aim is to develop recommendations for optimal flow path parameters of semi-open impellers from the strength perspective. Tasks: 1. Development of a parametric 3D model and FE model of the impeller sector. 2. Structural analysis of the initial design. 3. Parametric optimization of blade angles to minimize maximum equivalent stresses. 4. Analysis of the blade-to-disk fillet influence on stresses. 5. CFD analysis of initial and optimized variants. 6. Comparison of structural and gas-dynamic characteristics. Result: maximum equivalent stresses were reduced from 280.73 MPa to 262.55 MPa (by 6.47%). The influence of optimization on compressor stage effi-ciency, total pressure ratio and internal head coefficient was evaluated.