Каталитические коллектора Нейтрализатор

Научная деятельность кафедры.

1. Микротурбины для распределенной энергетики и транспорта (городские автобусы, тяжелые грузовики, маневровые локомотивы, вагон-матрисы, морские и речные катера, специальная техника военного назначения). Руководитель зав. каф., к.т.н., доц. Костюков А.В.

По этому направлению кафедра с начала своего рождения до конца 90-х годов работала совместно с Отделом главного конструктора газотурбинных двигателей Горьковского автомобильного завода (ГАЗ). В результате были разработаны опытные образцы транспортных газотурбинных двигателей с параметрами как минимум не уступающие современным западным микротурбинам. Созданная научная школа в результате многолетних работ по не имеющим промышленных аналогов малоразмерным регенеративным газотурбинным двигателям обеспечила кафедре передовые позиции в научных разработках по микротурбинам. На кафедре имеются действующие опытные образцы и конструкторская документация микротурбин мощностью 150 кВт и 270 кВт, стенды для испытаний микротурбин и их элементов.

Микротурбины ГАЗ-МАМИ.

Мощность 270 кВт Мощность 150 кВт

В период 2004-2011 г.г. кафедра выполняла совместные с ФГУП ММПП «САЛЮТ» работы по модернизации многоцелевой регенеративной микротурбины ГАЗ. В результате проведенных работ была разработана концепция создания микротурбины с эффективным КПД более 45% (см. таблица 1). Концепция основана на выполненной разработке оригинального компактного роторного теплообменника с эффективностью 95%.

Теплообменник в сборе Каркас теплообменника Теплопередающие элементы

 

 

 

Таблица 1. Характеристики микротурбин.

		Capstone	Elliott	Ingersoll R	ГАЗ-МАМИ	МАМИ
Мощность электрическая	кВт
частота вращения	об/мин
частота генератора	об/мин
подшипники		воздушные	шарики + скольз	шарики	шарики	гибридные
кпд э	%
коэф-т регенерации	%
тем-pa газа за рекуператором	ºС
тем-pa газа перед турбиной			926 ºС	925 ºС	950 ºС	940ºС
особенности турбины		1 ЦБ ступень	1 ЦБ ступень	1 ЦБ ступень	двухвальная	1 ЦБ ступень
сжатие газа в компрессоре		<5.0	4.0		4.2	4.0
расход воздуха	кг/с	1.3	1.0		2.0	2.1
материал колеса турбины		Ni сплав	Ni сплав	Si3N4 керам.	Ni сплав	Ni сплав
топливо		газ	газ и др	газ	дизельное и др.	газ и др.
Экология - шум	дБ
Выбросы Nox	ppm	< 9.0	< 24	9...15	< 24	< 15
Ресурс (Кап. ремонт)	час	100000 (60000)	72000 (24000)			120000 (60000)

 

 

1. Альтернативные топлива и водородная энергетика. Руководитель доц. Кузнецов В.В.

Начиная с 1980 г. и по настоящее время кафедра проводит работы по применению альтернативного вида топлива для АГТД – энергоаккумулирующих веществ (ЭАВ). Получаемые из отходов ТЭЦ, дешевые ЭАВ открывают возможность конвертирования существующих газотурбинных двигателей на водородное топливо, которое получается из воды с помощью ЭАВ. В работах были исследованы условия воспламенения и горения ЭАВ в различных окислительных средах, теоретически и экспериментально определены составляющие продуктов сгорания ЭАВ при различных температурах. Выполнен анализ схем силовых установок на базе ГТД, использующих ЭАВ. Ведутся работы по созданию реактора для получения водорода. Разрабатывается стенд водородного реактора.

 

1. Экология транспортных ДВС. Руководитель доц., к.т.н., Надарейшвили Г.Г.

Кафедра активно участвует в работах НТЦ «МСП» по созданию систем выпуска и нейтрализации отработанных газов, обеспечивающих выполнение перспективных норм Евро-4 и Евро-5 для дизельных двигателей КАМАЗ и экологических норм для внедорожной техники уровня TIER – 4 для двигателей ЧТЗ-УРАЛТРАК (Г.Г. Надарейшвили). Ниже приведены выполненные разработки.

Каталитические коллектора Нейтрализатор

Глушители нейтрализаторы

 

 

Проведено численное моделирование теплогидравлических процессов в системах выпуска и нейтрализации газов. В лаборатории кафедры создается стенд для проведения экспериментального исследования систем очистки газов.

 

 

4. Системы турбонаддува ДВС. Руководитель д.т.н, проф. Каминский В.Н.

 

Руководитель работ д.т.н, проф. Каминский В.Н является генеральным директором НПО «Турботехника» занимающейся разработкой и производством высокоэффективных отечественных турбокомпрессоров и других агрегатов наддува и систем двигателя для автомобильной, тракторной и военной техники.

НПО «Турботехника» сотрудничает и поставляет продукцию на конвейеры крупнейших моторных заводов России и СНГ, таких, как Автодизель (ЯМЗ), Тутаевский, Минский моторные заводы, Барнаултрансмаш, ЧТЗ-Уралтрак, КамАЗ, ЗМЗ, УДМЗ и другие.

Аспирантами кафедры под руководством д.т.н, проф. Каминского В.Н ведутся работы по турбокомпрессору агрегата турбонаддува с обратимой электрической машиной, по двухступенчатому турбонаддуву, обеспечивающему выполнение экологических норм EURO-5 и др.

5. Энергетика и энергосбережение. Технология водородной энергетики. Технология новых и возобновляемых источников энергии. Руководители работ проф., д.т.н. Кустарев Ю.С., доц., к.т.н. Костюков А.В.

По этому направлению были разработаны теоретические основы создания гибридной силовой установки с регенеративным газотурбинным двигателем и высокотемпературными топливными элементами для водородной энергетики т транспортных средств.

Кроме того была исследована гибридная силовая установка (ГСУ) с топливными элементами с регенеративным газотурбинным двигателем. Определена оптимальная схема ГСУ. Показано, что эффективный электрический КПД ГСУ может достигать 70%. Разработан эскизный проект ГТД ГСУ мощностью 1200 кВт.

1. Авиационные турбохолодильники. Руководитель д.т.н., проф. Меркулов В.И.

В рамках этого направления проводятся работы:

- по высокооборотным подшипникам, в том числе и газодинамическим, в частности разработана методика инженерного расчета газодинамических подшипников, выполнен анализ теплового состояния подшипниковых узлов и концентрации масляных капель по поверхности подшипников турбохолодильника;

-по теплонапряженному состоянию теплообменных аппаратов систем кондиционирования.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: