У роботі отримані нові науково обґрунтовані результати, які в сукупності забезпечують рішення науково-практичної задачі чисельного моделювання нестаціонарної аеропружної поведінки лопаткового апарата турбомашини, яке дозволяє прогнозувати нестаціонарні аеропружні характеристики лопаткових апаратів при роботі на розрахункових та нерозрахункових режимах. 1. На підставі огляду сучасного стану задачі прогнозування нестаціонарних аеропружних явищ у турбомашинах виявлено: – основні досягнення сучасних досліджень аеропружності в турбомашинах отримані при використанні для моделювання течії газу рівнянь Ейлера чи рівнянь Нав’є-Стокса з тими чи іншими спрощеннями; – явища в турбомашинах, пов’язані з властивостями реального газу (в’язкістю, теплопровідністю) у повному обсязі не можуть бути описані і вивчені в рамках досліджень, що використовують рішення рівнянь Ейлера чи спрощених рівнянь Нав’є-Стокса; – найбільш перспективним підходом у дослідженні аеропружної поведінки лопаткового вінця турбомашини на нерозрахункових режимах є рішення нестаціонарних тривимірних рівнянь Нав’є-Стокса, осереднених по Рейнольдсу. 2. Побудовано математичну модель, розроблено метод чисельного рішення тривимірної задачі турбулентної течії в’язкого теплопровідного газу через вінець коливних лопаток з використанням розрахункових сіток, що рухаються. Чисельний метод рішення тривимірних рівнянь Нав’є-Стокса заснований на різницевій схемі Годунова для просторових різницевих сіток. 3. Розроблено програмний комплекс, що включає препроцесор, основні програми і постпроцесор дослідження тривимірної течії газу через лопаткові вінці осьових турбомашин із графічною візуалізацією отриманих результатів. 4. Проведено апробування розробленого методу на значної кількості тестових задач. Виконано зіставлення отриманих результатів з результатами інших авторів. Отримані результати дозволяють стверджувати, що розроблений чисельний метод має досить високу достовірність, достатню для практичного використання. 5. Проведено порівняльний чисельний аналіз течії газу в ізольованому вібруючому лопатковому вінці осьової турбомашини з урахуванням і без урахування в’язкості на розрахунковому і нерозрахунковому режимах, у результаті якого зроблено висновок, що вплив в’язкості газу на деяких режимах може істотно змінити характер аеродемпфування коливань лопаток. 6. Проведено аналіз отриманих коефіцієнтів аеродемпфування для лопаткового вінця осьової турбомашини, що працює на нерозрахунковому режимі (при частковому навантаженні), у результаті якого зроблено висновок, що на часткових режимах при виникненні відривних течій можлива поява самозбудних коливань лопаток. 7. Проведено детальний аналіз роботи аеродинамічних сил при відривному обтіканні коливного лопаткового вінця, у результаті якого зроблено висновок, що зміна коефіцієнта аеродемпфування (у порівнянні з обтіканням ідеальним газом) може бути пов’язана з особливостями переміщення відривного вихру, зокрема, точок приєднання вихру, при переміщенні лопатки, а також із положенням відривного вихру відносно лопатки. 8. В результаті рішення задачі чисельного моделювання тривимірного турбулентної течії в’язкого теплопровідного газу через ізольований вінець коливних лопаток були визначені режими роботи турбіни і форми коливань лопаток, при яких можливо виникнення нестійких коливань лопаткового вінця. 9. Розроблені чисельна модель та метод чисельного моделювання тривимірної турбулентної течії в’язкого теплопровідного газу через вінець коливних лопаток можуть застосовуватися для дослідження нестаціонарної аеропружної поведінки лопаткового апарата турбомашини при роботі як на розрахункових, так і на нерозрахункових режимах, на стадії проектування та модернізації лопаткових вінців осьових турбомашин. | 