科学工程中心

压缩机,真空,制冷技术和气动系统

压缩机,真空和制冷设备教研室专家们创建的
由圣彼得堡彼得大帝理工大学

该教研室和由其专家们创建的“压缩机,真空,制冷和气动系统”科学工程中心的主要工作方向是压缩机技术领域的研究与开发。

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我们中心科技学校的历史可以追溯到1930年!

1930年8月21日在列宁格勒加里宁理工学院成立了压缩机工程教研室。它也是世界上第一个压缩机和压缩机技术专业机构。

该教研室的第一任负责人是杰出的科学家,动力工程师康斯坦丁·伊万诺维奇·斯特拉霍维奇!

在1930年至2017年期间,该教研室共有145篇副博士和16篇博士论文撰写并通过答辩。

康斯坦丁·伊万诺维奇·斯特拉霍维奇, 列宁格勒工学院压缩机工程部门的第一任 负责人

康斯坦丁·伊万诺维奇·斯特拉霍维奇 — 列宁格勒工学院压缩机工程教研室的第一任负责人。

К.П. Селезнев

康斯坦丁·帕夫洛维奇·谢列兹涅夫 — 列宁格勒工学院-圣理工压缩机工程学校的创始人。 从1960年到1989年,他领导列宁格勒工学院压缩机工程教研室,这也是该国领先的压缩机科学工程中心。 1973年-1983年 是列宁格勒工学院的校长。 1989年之后,他成为与高压和超高压离心压缩机有关的研究小组的教授-科学带头人。

苏联石油和化学工业部科学技术委员会主席,压缩机工程部主席。

我们有重要的实验基础和验证CFD建模结果的基础

离心压缩机测试台
离心机测试台的特性
离心机测试台的特性

教研室拥有7个测试台,总功率约为3.5 MW。 包括一个压力高达100 atm的闭环测试台。 此外,教研室还拥有10个实验用测试台,总功率约为500 kW。

在其整个历史中,教研室已经积累了广泛的现场实验结果数据(超过500次实验)。

 

教研室模型级别

在教研室数十年的项目和实验活动中,一个数据库已经得以创建:
-离心压缩机级进行了300多次全面测试;
-对压缩机流动部分的元素进行了150多次测试;
-离心压缩机内非平稳过程取得了超过五十项现场研究结果

компрессор
压缩机级别
离心式压缩机

KViHT教研室实验测试台

离心压缩机模型测试台(功率高达800 kW,可调速度高达18000转/分钟)

离心压缩机模型测试台(功率最高达800 kW,可调速度最高达18000转/分)

闭环支架

压力最高达100 atm的离心压缩机模型测试台。

为了发展理论并解决设计问题,需要在专业测试台上进行压缩机模型的实验研究。

研究成果的引进规模

例如,仅为俄罗斯天然气工业股份公司和其他国家天然气工业企业就完成了50多个压缩机项目,其中超过330台装机容量约为500万千瓦- 这约占俄罗斯天然气工业股份公司所有压缩天然气离心压缩机的
10%。

示例:最终压力为12.3 MPa的五级增压器 108-51-1。 (用于天然气工业的新一代压 缩机。圣理工KViHT教研室的气动项目。

示例:最终压力为12.3 MPa的108-51-1型五级增压器。 (用于天然气工业的新一代压缩机。
圣理工KViHT教研室的气动项目。

压缩机的设计与计算机建模

Осерадиальное центробежное колесо

轴向径向叶轮(RK-6项目)P = 1.74,按照η * n 计算模式下的全部参数,多向轮效率为st = 0.915.。

教研室拥有自己的离心压缩机流动部件的气体动力学设计方法,包括其设计高效轴向径向叶轮的方法。

根据美国评级机构2016年的数据,我教研室对大型ORK TsK的研究处于世界领先地位。

由科学工程中心的专家执行的有前景的现代天然气压缩机项目。

轴流离心压缩机
天然气压缩机
压缩机叶轮
压缩机叶轮

有前景的现代航空压缩机项目。

航空压缩机
航空压缩机
航空压缩机
航空压缩机

适用于一般工业用途的有前景的现代压缩机项目。

离心式压缩机
离心式压缩机
离心式压缩机

轴向压缩机设计

为了提高效率并减小飞机GTE D-36压缩机 的整体尺寸而进行的现代化项目

为了提高性能系数并减小飞机D-36涡扇发动机压缩机的整体尺寸而进行的现代化项目

轴流压缩机
天然气总管轴流天然气压缩机项目

主天然气管道轴流压缩机项目

K-100-2L级三维粘性流动的研究。

K-100-2L级三维粘性流动台的研究。
K-100-2L级三维粘性流动台的研究。
K-100-2L级三维粘性流动台的研究。

压缩机模块和组装项目。

Shtokman油田井口水下位置功率N = 16 MW抽气单元的密封模块

在史托克曼油田井口地下位置的功率为N = 16 MW的抽气装置密封模块。

带有旋片式压缩机石油气综合利用压缩装 置

带有旋片式压缩机的进行伴生油气综合利用的压缩机设备

可供使用的软件包。

CAD programs

还有我们自己开发的软件产品!

在教研室超级计算机上执行的多参数优化的示例。

在教研室进行了多标准优化的结果中,我们成功地将NZL-REPH的模型级别的计算性能提高1.58%

离心压缩机的流量部分
离心压缩机的流量部分
多参数优化

30多年来,KViHT教研室一直在涡轮增压器的非平稳过程领域进行研究。

特色涡轮增压器喘振保护系统的开发正在进行中。
教研室所属的研究流动部分中的不稳定现 象,包括预破裂,停滞和流动测试台

用于研究压缩机流动部分中不稳定现象的教研室自己的测试台,包括失流前,失流和喘振。

纹动传感器
纹动传感器
测得的波动图

与传统参数相比,特色涡轮增压器喘振保护系统的优势:

  1. 不管涡轮增压器当前的运行状况如何,都要确定喘振开始的可靠边界。
  2. 涡轮增压器的稳定区域在喘振方向上至少扩展了5%。
  3. 实时监测涡轮压缩机的气体动力稳定性参数。

 

示例:具有喘振区指示的天然气离心压缩 机特性

示例:指示喘振區的離心式天然氣壓縮機的特徵

容积式压缩机。

从1930年到2017年,该教研室里通过了了40份有关容积式压缩机的副博士学位论文和4篇博士学位论文的答辩。

弗伦克尔·马克·伊萨科维奇,KViHT教研 室毕业生和老师,科学家,苏联往复式压 缩机科学学院的创始人。

弗伦克·马克·伊萨科维奇(Frenkel Mark Isaakovich)。 KViHT系的毕业生和讲师,科学家,苏联往复式压缩机科学学院的创始人。

往复式压缩机研究台

活塞式压缩机测试台

KViHT教研室创建的用于计算往复式压缩机的程序:

往复式压缩机计算程序
往复式压缩机计算程序
往复式压缩机计算程序
往复式压缩机计算程序

工作实例

活塞式压缩机
动态分析
动态分析

动态分析。

应力计算

应力计算。

消音器的计算

消音器的計算

 

旋片式压缩机

设计

设计。

建模

建模

分析
分析

分析

 

螺杆压缩机

螺杆压缩机
螺杆压缩机

螺杆压缩机

圆形轮廓

圓形輪廓

不对称轮廓

不對稱輪廓

摆线轮廓

擺線輪廓

 

工作实例

“压缩机,真空,制冷和气动系统”科学工程中心积极使用现代软件系统ANSYS,Vista CCD,AFD,Numeca,Comsol,NREC,IOSO以及自己设计的软件系统。
八级离心压缩机
两级离心压缩机
计算特性
Примеры работ
我们的科学工程中心执行的所有计算工作均基于我们自己的模型测试(超过350个测试)。 软件系统中的计算对接收到的数据进行强制验证。
Примеры работ
非平稳问题的解决方案URANS SST和LES。
Пример работ

 

气动检查和针对企业的各种复杂程度的最佳气动系统开发,以数学模型为基础,通过在实际对象上验证过的自己的软件上进行。

气动网络模拟程序
气动网络模拟程序
气动网络模拟程序
优化的气动网络设计