Використання комп’ютерних технологій при модернізації кришок гідротурбін типу ПЛ 20-В-500

image_print
DOI https://doi.org/10.15407/pmach2018.01.035
Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Випуск Том 21, № 1, 2018 (березень)
Сторінки 35–44

 

Автори

О. О. Стрельнікова, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України (61046, Україна, м. Харків, вул. Пожарського, 2/10), ORCID: 0000-0003-0707-7214
Т. Ф. Медведовська, ТОВ «Харківтурбоінжиніринг» (61070, Україна, м. Харків, вул. Академіка Проскури, 1)
К. Л. Медведєва, ТОВ «Харківтурбоінжиніринг» (61070, Україна, м. Харків, вул. Академіка Проскури, 1), e-mail: khte@online.kharkov.ua
О. В. Линник, Публічне акціонерне товариство “Турбоатом” (61037, Україна, м. Харків, пр. Московський, 199), е-mail: lynnyk@turboatom.com.ua
О. М. Зеленська, Публічне акціонерне товариство “Турбоатом” (61037, Україна, м. Харків, пр. Московський, 199)

 

Анотація

Описані методики, що розроблені для дослідження динамічного напружено-деформованого стану кришки гідротурбіни, застосування яких обґрунтовано нормативним документом «Розрахунок залишкового ресурсу елементів проточної части гідротурбін ГЕС та ГАЕС. Методичні вказівки» СОУ-Н МЕВ 40.1 -21677681-51:2011. Вперше в тривимірній постановці враховано вплив приєднаних мас води конструкції із застосуванням математичних моделей, що грунтуються на гіперсингулярних рівняннях і поєднанні методів скінченних  та граничних елементів. Отримано чисельні результати, що дозволяють оцінити з урахуванням впливу води, динамічний напружено-деформований стан литої чавунної кришки гідротурбіни ПЛ 20 В-500, а також розробленої для її заміни конструкції сталевої зварної кришки. Виконано аналіз чисельного дослідження та надано рекомендації для проектування зварної кришки, динамічні характеристики якої дозволяють виключити резонансні явища та забезпечити експлуатаційну надійність.

 

Ключові слова: кришка; гідротурбіна; модернізація; метод скінченних елементів; метод граничних елементів; динамічний напружено-деформований стан

 

Література

  1. Кантор Б., Стрельнікова О., Медведовська Т., Ржевська І., Єселева О., Линник О., Зеленська О. Розрахунок залишкового ресурсу елементів проточної частини гідротурбін ГЕС та ГАЕС. Метод. вказівки: норматив. док. СОУ-Н МЕВ 40.1 –21677681–51: 2011: затв. Мін-вом енергетики та вугільної пром-сті України: набув чинності 07.07.11. К., 76 с.
  2. Эйгенсон С. Н., Титов В. Б. Экспериментальное исследование напряженного состояния ребер крышек гидротурбин поляризационно-оптическим методом. Энергомашиностроение. 1978. № 11. С. 11–14.
  3. Веремеєнко І., Зеленська О. Оцінка залишкового ресурсу кришок гідротурбін. Машинознавство. 1999. № 12. С. 3–8.
  4. Веремеенко И., Зеленская О. Конечноэлементный анализ прочностных и динамических характеристик крупногабаритных несущих конструкций гидротурбин. Совершенствование турбоустановок методами математического и физического моделирования: Тр. междунар. науч.-техн. конф. (Харьков, 2000). Харьков, 2000. С. 502–508.
  5. Medvedovskaya T., Strelnikova E., Medvedyeva K. Free Hydroelastic Vibrations of Hydroturbine Head Covers. International Journal of Engineering and Advanced Research Technology (IJEART). 2015. Vol. 1. Iss. 1. P. 45–50. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.3527.4961
  6. Degtyarev K., Glushich P., Gnitko V., Strelnikova E. Numerical Simulation of Free Liquid-Induced Vibrations in Elastic Shells. Intern. J. of Morern Physics and Appl. 2015. Vol. 1. No. 4. P. 159–168. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.1857.5209
  7. Gnitko V., Naumenko V., Rozova, L., Strelnikova E. Multi-domain boundary element method for liquid sloshing analysis of tanks with baffles. J. Basic and Appl. Research Intern. 2016. Vol. 17. No. 1. P. 75–87. 
  8. Аврамов К. В., Стрельникова Е. А. Хаотические колебания пластинок при их двустороннем взаимодействии с потоком движущейся жидкости. Прикл. механика. 2014. Т. 50. № 3. С. 86–93.
  9. Naumenko V. V., Strelnikova H. A. Singular Integral Accuracy of Calculations in Two-Dimensional problems. Eng. analysis with boundary elements. 2002. Vol. 26. Iss. 1. P. 95–98. https://doi.org/10.1016/S0955-7997(01)00041-8
  10. Веремеенко И. С, Кантор Б. Я., Медведовская Т. Ф., Ржевская И. Е., Андрющенко С. А. Прочность, динамика несущих конструкций и рабочих колес радиально-осевых гидротурбин. Авиац.-косм. техника и технология. 2005. № 9 (25). С. 97–101.
  11. Трощенко В. Т., Лебедев А. А., Стрижало В. А., Степанов Г. В., Кривенюк В. В. Механическое поведение материалов при различных видах нагружния. Киев: Логос, 2000. 571 с.
  12. Биргер И. А., Шорр В. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. Справ. М.: Машиностроение, 1979. 702 с.
  13. Трощенко В. Т., Сосновский Л. А. Сопротивление усталости металлов и сплавов. Справ: в 2-х ч. Киев: Наук. думка, 1987. Ч. 1. 504 с.; Ч. 2. 1302 с.
  14. Медведовская Т. Ф., Медведева Е. Л., Линник А. В., Зеленская О. Н. Анализ статической и динамической прочности крышки обратимой гидромашины. Пром. електроенергетика та електротехніка: наук.-техн. виробн.-практ. інформ. зб. «ПРОМЕЛЕКТРО». 2017. № 1. С. 22–26.
  15. Бате К., Вилсон Е. Численные методы анализа и метод конечных элементов. М.: Стройиздат, 1982. 448 с.

 

Надійшла до редакції: 20 листопада 2017 р.

Прийнята до друку