Разработка программного обеспечения автоматизированного проектирования лопаточных машин

Краткая аннотация:

В настоящее время к газотурбинным двигателям предъявляются все большие требования к повышению надежности конструкции, экономичности в процессе эксплуатации, сокращению стоимости разработки и т.д., в связи с этим возрастает актуальность задач, в частности, проектирования новых конструкций компрессоров, которые имеют широкое распространение в конструкции газотурбинных двигателей. В свою очередь, проектирование геометрии компрессоров является затратной по времени задачей из-за большого количества варьируемых параметров и сложности течения рабочего тела в проточной части, поэтому для сокращения времени проектирования на начальных этапах применяют упрощенные одномерные методики газодинамического расчета. Данный проект посвящен разработке программного обеспечения проектирования компрессоров по одномерным методикам на основе основных параметров компрессора. Данный программный комплекс позволяет получить геометрические параметры компрессора, профили рабочих и направляющих лопаток, основные газодинамические параметры, а также предварительную характеристику компрессора. Программа имеет возможность экспорта полученных данных для взаимодействия с другими программами, такими как Excel, Siemens NX, Компас 3D, ThermoGTE, Amesim, Matlab, SimInTech и PRADIS. На сегодняшний день программа включает в себя следующие этапы расчета, разделенных на модули: предварительный расчет, расчет параметров проточной части, расчет по радиусу ступеней, профилирование лопаток, расчет характеристик компрессора. В данный момент на стадии разработки находится модуль решения уравнений движения вязкой жидкости (уравнения Навье-Стокса), а также 3d-визуализатор полученного компрессора и его элементов. В части развития программы планируется внедрить возможность расчета центробежных компрессоров, воздушных винтов и вентиляторов. Таким образом создаваемый программный комплекс позволит упростить и ускорить процесс проектирования компрессора для новых изделий. Возможность взаимодействия со сторонними комплексами позволит инженеру в сжатые сроки перейти от расчета компрессора к подготовки его конструкторской документации, расчетам высотно-скоростных и дроссельных характеристик изделия с проектируемым компрессором, а так же приступить к детальной оценке совершенства конструкции в части прочности и газодинамики рабочего процесса.