Characteristics of the ship's active turbine stage that drives auxiliary mechanisms with counter-rotating impellers
Abstract
The paper discusses the current problems of increasing the efficiency of turbine drives for ship auxiliary mechanisms. Replacing a number of individual turbine drives for ship mechanisms with a pair of drives that are mechanically unconnected by counter-rotating impellers will increase the operational efficiency of the vessel. The research process has yielded the main geometric, regime, power and torque parameters depending on the speed characteristic for an active turbine stage with counter-rotating impellers.
It was found that for the investigated range of the speed characteristic, the change in the exit angle from the first working grid does not exceed 10 degrees, while for the second working grid, there was a sharp increase in the exit angle with an increase in the speed characteristic. The choice of the exit angles of the flow from the working grids was based on the high efficiency and power ratios of the impellers, which expanded the power range of the two auxiliary mechanisms driven by a single turbine stage. During the research, it was found that as the speed characteristic decreased, the difference between the powers of the impellers decreased. The analysis of the torque characteristics showed that the second impeller has a greater tendency to self-regulation, i.e., to maintain the rotational speed when the load on the rotor changes. The obtained power and torque performance indicators can serve as a basis for selecting auxiliary mechanisms driven by counter-rotating impellers when designing marine vessels and their power plants.
References
2. Дядик А.Н., Сурин С.Н. Энергетика атомных судов. Судостроение. 2014, 477 с.
3. Дейнего Ю.Г. Эксплуатация судовых энергетических установок, механизмов и систем. – М.: Моркнига. 2012, 344 с.
4. Конюков В.Л., Ениватов В.В., Шаратов А.С. Судовые турбомашины: учебное пособие. Керчь, КГМТУ. 2021, 202 с. (http://lib.kgmtu.ru/?cat=361)
5. Курзон А.Г. Теория судовых паровых и газовых турбин. Л.: Судостроение, 1970. 592 с.
6. МихайловВ.В. Осевая проточная турбина. Патент RU230577202. Опубликовано 2007-01-01.
7. Исачкин А.Ф. Осевая и осерадиальная турбомашина с колесами встречного вращения. Патент RU 2002132845А. Опубликовано2004-08-20.
8. Леонов А.М., Палкин М.В., Иванина С.В., Крючков А.В., Исаев С.К. Радиальная биротативная активно-реактивная турбина (варианты). Патент RU 2742711С2. Опубликовано 2021-02-09.
9. Кириллов И.И. Теория турбомашин. Л.: Машиностроение, 1972. 533 с.
10. Зайцев В.И., Грицай Л.Л., Моисеев А.А. Судовые паровые и газовые турбины. М.: Транспорт, 1981. 312 с.
11. Соколов Ю.Н. Об осевых машинах со встречным вращением рабочих колес. Изв. Томского ордена трудового красного знамени политехнического института им. С.М. Кирова. 1955. Том 80. С. 67-80.
12. Соколов Ю.Н. Расчет осевых турбомашин со встречным вращением рабочих колес. Изв. Томского ордена трудового красного знамени политехнического института им. С.М. Кирова. 1960. Том 109. С. 63-79.
13. Соколов Ю.Н. О коэффициенте полезного действия пары встречно-вращающихся осевых колес. Изв. Томского ордена трудового красного знамени политехнического института им. С.М. Кирова. 1962. Том 110. С. 54-61.
14. Подболотов С.В., Кольга А.Д. Математическое и экспериментальное моделирование режимов работы центробежной турбомашины с коаксиальным расположением рабочих колес. Изв. УГГУ, 2018, вып. 1(49) с.80-84. DOI: 1021440/2307-2091-2018-80-84.
15. Аэродинамика турбин и компрессоров. Под ред. У.Р. Хауторна. Перевод с англ. М.: Машиностроение, 1968. 742 с.
16. Локай В.И., Максутова М.К., СтрункинВ.Л. Газовые турбины двигателей летательных аппаратов: теория, конструкция и расчет. М.: Машиностроение, 1979. 511 с.
17. Конюков В.Л, Горбенко А.Н.. Характеристики рабочего колеса турбомашины с радиальными лопатками симметричного профиля в режиме компрессора. Научные проблемы водного транспорта /Russian Journal of Water Transport. Сер: судовое энергетическое оборудование. 2025. № 83, .-С. 86-94. DOI: 10.37890/jwt.vi83.593
Copyright (c) 2025 Russian Journal of Water Transport

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.





