Вісник НАН України. 2017. № 8. С.11-17
ІЗ ЗАЛИ ЗАСІДАНЬ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ
14 червня 2017 року
Наукові проблеми створення турбомашин нового покоління з покращеними техніко-економічними показниками (доповідач — член-кореспондент НАН України А.В. Русанов)
Нові підходи до створення антибіотиків для лікування мультирезистентних форм туберкульозу (доповідач — член-кореспондент НАН України М.А. Тукало)
Про нагородження відзнаками НАН України та Почесними грамотами НАН України і Центрального комітету профспілки працівників НАН України (доповідач — академік НАН України В.Л. Богданов)
Кадрові та поточні питання
Перед початком засідання Президії НАН України президент НАН України академік НАН України Б.Є. Патон поінформував присутніх про зустріч з Першим віце-прем’єр-міністром України — Міністром економічного розвитку і торгівлі України С.І. Кубівим, на якій обговорювалися питання співробітництва Мінекономрозвитку України та НАН України і підписання Угоди про співпрацю.
На засіданні Президії НАН України 14 червня 2017 р. члени Президії HAH України та запрошені заслухали наукову доповідь директора Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України члена-кореспондента НАН України Андрія Вікторовича Русанова на тему «Наукові проблеми створення турбомашин нового покоління з покращеними техніко-економічними показниками».
Україна входить до десятки країн світу, що мають повний цикл розроблення і виробництва турбоустановок цивільного та оборонного призначення. Збереження цієї галузі є важливою складовою забезпечення енергетичної безпеки держави. Турбомашини застосовують у багатьох галузях економіки — в енергетиці, на транспорті, у металургійній, хімічній, видобувній промисловості, газотранспортній системі та ін. Останнім часом турбомашини малої потужності інтенсивно впроваджують у комунальній енергетиці, на промислових об’єктах для утилізації викидного тепла, у геотермальній енергетиці та багатьох інших сферах.
Найперспективнішими напрямами підвищення ефективності ТЕС є застосування енергоблоків з бінарними циклами (парогазові установки) та з циклами, що мають високі (суперкритичні) термодинамічні параметри і ККД понад 50%.
Є також додаткові резерви для подальшого підвищення їх економічності та ефективності завдяки гідрогазодинамічному удосконаленню проточних частин, які мають дуже складні геометричні форми і розробляються індивідуально для кожної нової турбомашини. Тому актуальною проблемою сучасного турбомашинобудування є вивчення фундаментальних термогазодинамічних явищ, що супроводжують просторові турбулентні течії робочого тіла, та створення на їх основі математичних методів моделювання термогазодинамічних процесів і оптимізації геометрії проточних частин турбомашин.
Фахівці Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України розробили теорію математичного моделювання просторових в’язких течій рідини і газу на основі чисельного інтегрування осереднених рівнянь Нав’є–Стокса (Рейнольдса). Для врахування реальних термодинамічних властивостей робочих тіл уперше запропоновано інтерполяційно-аналітичний метод апроксимації рівнянь стану води і водяної пари IAPWS-95 та модифікованих рівнянь Бенедикта–Вебба–Рубіна, в якому турбулентні ефекти враховуються за допомогою двопараметричної диференційної моделі турбулентності SST Ментера. Для підвищення ефективності процесу газогідродинамічного удосконалення проточних частин турбомашин створено алгоритм проектування та оптимізації проточних частин з використанням математичних моделей різних рівнів складності, від одномірних до просторових, а також методів аналітичного опису геометрії проточних частин на базі обмеженої кількості параметризованих величин. Ці математичні моделі і методи реалізовано у програмному комплексі IPMFlow.
За тематикою газогідродинамічного удосконалення проточних частин турбомашин Інститут співпрацює з багатьма машинобудівними компаніями України та інших країн світу. Серед них Запорізьке машинобудівне конструкторське бюро «Прогрес» ім. академіка О.Г. Івченка, Науково-виробничий комплекс газотурбобудування «Зоря»–«Машпроект», ПАТ «Мотор Січ», Alstom Power Elblag (Польща), ПрАТ «Турбогаз», ПАТ «Турбоатом» тощо. З використанням методів моделювання і проектування проточних частин розроблено та модифіковано з підвищенням внутрішнього ККД на 2–6% турбомашини різних типів: гідротурбіни, гідравлічні насос-турбіни, парові турбіни, ГТД, турбіни і компресори турбодетандерних агрегатів, турбіни на низькокиплячих робочих тілах, зокрема: ДН-80 («Зоря»–«Машпроект»), ГТЕ-65, ГТЕ-180 («Силові машини – ЛМЗ»), АІ-22, АІ-222-25, АІ-450, Д-27 («Івченко–Прогрес»), турбіна на НРТ 100 кВт (Інститут проточних машин ПАН), МТДА-9,0-4,5-У1, МТДА-2,9-6,8-У1, МТДА-0,5-4,0-МП-У2 («Турбогаз») та ін.
В обговоренні доповіді взяли участь провідний науковий співробітник СКТБ ПАТ «Сумське НВО» доктор технічних наук В.П. Парафейнік, заступник головного інженера, головний конструктор ПрАТ «Турбогаз» А.В. Бурняшев, завідувач відділу Інституту технічної теплофізики НАН України академік НАН України А.А. Халатов, перший віце-президент НАН України академік НАН України А.Г. Наумовець.