avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2025-9-2-41-47DWMQNCavroen-77Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGО методике учета задуммисной линии при расчете газодинамических характеристик центробежного компрессораMethods of considering the balance piston line for calculating a centrifugal compressor performance maphttps://orcid.org/0009-0007-4335-7738ЛюбимовА. Н.LiubimovA. N.

Любимов Александр Николаевич - кандидат технических наук, технический директор ООО НПФ «ЭНТЕХМАШ».

188682, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, пос. им. Свердлова, ул. Овцинская, д. 66Д

AuthorID (PИНЦ) 3374

Alexander N. Liubimov - Candidate of Technical Sciences, Technical Director, RPC LLC “ENTECHMACH”.

Leningrad Region, Vsevolozhsk District, Sverdlova Settlement, Ovtsinskaya St., 66Д, 188682

AuthorID (RSCI) 3374

liubimov@entechmach.comЛахманА. Г.LakhmanA. G.

Лахман Артемий Геннадьевич - аспирант образовательногоцентра «Энергоэффективные инженерные системы» Университета ИТМО; специалист по компрессорным машинам ООО НПФ «ЭНТЕХМАШ».

188682, Ленинградская обл., Всеволожский р-н, пос. им. Свердлова, ул. Овцинская, д. 66Д; 191002, Санкт-Петербург, ул. Ломоносова, 9

Artemiy G. Lakhman - Postgraduate at the Educational Centre “Energy Efficient Engineering Systems”, ITMO University; Compressor Specialist, RPC LLC “ENTECHMACH”.

Leningrad Region, Vsevolozhsk District, Sverdlova Settlement, Ovtsinskaya St., 66Д, 188682; Saint Petersburg, Lomonosova St., 9, 191002

lakhman@entechmach.comООО НПФ «ЭНТЕХМАШ»РоссияRPC LLC “ENTECHMACH”Russian FederationООО НПФ «ЭНТЕХМАШ»; Университет ИТМОРоссияRPC LLC “ENTECHMACH”; ITMO UniversityRussian Federation202530062025924147Copyright © Любимов А.Н., Лахман А.Г., 20252025Любимов А.Н., Лахман А.Г.Liubimov A.N., Lakhman A.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/77

Расчет центробежного компрессора является сложным итеративным процессом, в котором необходимо принимать во внимание различные факторы. Одним из таких факторов является учет задуммисной линии, который способен существенно повлиять на газодинамические характеристики и эффективность работы компрессора. В статье рассматривается учет задуммисной перетечки, ее влияние на параметры основного потока газа внутри проточной части. Приведена методика, позволяющая рассчитать газодинамические характеристики компрессора, учитывая на каждом режиме работы: задуммисную перетечку, увеличение температуры газа на входе в проточную часть, а также сопротивление трубопровода задуммисной линии. Данная методика повышает точность математического моделирования работы проточной части центробежного компрессора как на проектном, так и на нерасчетных режимах работы.

The calculation of a centrifugal compressor is a complex iterative process in which various factors must be taken into account. One of these factors is the consideration of the balance piston line, which can significantly affect the performance map and efficiency of the compressor. The article considers the consideration of a two-phase overflow, its effect on the parameters of the main gas flow inside the passage. A technique is presented that makes it possible to calculate the performance map of a compressor, taking into account in each operating mode: the balance piston overflow, an increasing in the temperature of the gas at the inlet to the flow part, as well as the resistance of the pipeline to the balance piston line. This technique improves the accuracy of mathematical modeling of the flow part of a centrifugal compressor in both design and non-design operating modes.

центробежный компрессорпроточная частьгазодинамические характеристикидуммисзадуммисная линиягазодинамический расчетперетечкаcentrifugal compressorpassageperformance mapbalance pistonbalance piston linegas dynamic calculationoverflowReferencesЛюбимов А. Н., Евдокимов В. Е. О расчете газодинамических характеристик ступени центробежного компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 2012. № 7. C. 28–33. EDN: PFPVXP.Lyubimov A. N., Evdokimov V. E. O raschete gazodinamicheskikh kharakteristik stupeni tsentrobezhnogo kompressora [Calculation of the gas-dynamic characteristics of a centrifugal compressor stage]. Kompressornaya tekhnika i pnevmatika. Compressor Technology and Pneumatics. 2012. No. 7. P. 28–33. EDN: PFPVXP. (In Russ.).Ден Г. Н. Проектирование проточной части центробежных компрессоров. Ленинград: Машиностроение, 1980. 232 с.Den G. N. Proyektirovaniye protochnoy chasti tsentrobezhnykh kompressorov [Design of centrifugal compressors flow part]. Leningrad, 1980. 232 р. (In Russ.).Быков Г. А. Об обобщенных характеристиках геометрически неподобных центробежных компрессорных ступеней // Компрессорные и вакуумные машины. Серия - ХМ-5 / под ред. К. П. Селезнёва. Москва: ЦИНТИхимнефтемаш, 1968. Вып. 2. 108 с.Bykov G. A. Ob obobshchennykh kharakteristikakh geometricheski nepodobnykh tsentrobezhnykh kompressornykh stupeney [On generalized parameters of geometrically unsuitable centrifugal compressor stages]. Kompressornyye i Vakuumnyye Mashiny. Seriya - KhM-5 / Ed. By K. P. Seleznev. Moscow, 1968. Issue. 2. 108 p. (In Russ.).Любимов А. Н. Совершенствование методов расчёта газодинамических характеристик проточной части стационарных центробежных компрессоров: дис. … канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2016. 138 с.Lyubimov A. N. Sovershenstvovaniye metodov rascheta gazodinamicheskikh kharakteristik protochnoy chasti statsionarnykh tsentrobezhnykh kompressorov [Improvement of methods for calculating the gas dynamic parameters of the flow part of stationary centrifugal compressors]. Saint Petersburg, 2016. 138 p. (In Russ.).Гаман Е. В., Евдокимов В. Е. Об усовершенствовании метода расчета характеристик ступени центробежной компрессорной машины // Компрессорная техника и пневматика. 2009. № 5. C. 10–13. EDN: KZKLYT.Gaman E. V., Evdokimov V. E. Ob usovershenstvovanii metoda rascheta kharakteristik stupeni tsentrobezhnoy kompressornoy mashiny [On development of methods to calculate centrifugal compressor stages parameters]. Kompressornaya tekhnika i pnevmatika. Compressor Technology and Pneumatics. 2009. No. 5. P. 10–13. EDN: KZKLYT. (In Russ.).Ваняшов А. Д. Применение методов пересчета газодинамических характеристик многоступенчатых и многосекционных турбокомпрессоров на другие условия работы в различных технологических установках // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2018. Т. 2, № 1. С. 42–52. DOI: 10.25206/2588-0373-2018-2-1-42-52. EDN: UOIYEU.Vanyashov A. D. Primeneniye metodov perescheta gazodinamicheskikh kharakteristik mnogostupenchatykh i mnogosektsionnykh turbokompressorov na drugiye usloviya raboty v razlichnykh tekhnologicheskikh ustanovkakh [Application of methods of recalculation of gasdynamic characteristics of multi-staged and multisection turbocompressors on other conditions of work in various technological installations]. Omskiy nauchnyy vestnik. Ser. Aviatsionno-raketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2018. Vol. 2, no. 1. P. 42–52. DOI: 10.25206/2588-0373-2018-2-1-42-52. EDN: UOIYEU. (In Russ.).Маракуева О. В., Ворошнин Д. В., Хасанов Н. Г., Дубинин Е. В. Влияние числа Рейнольдса и свойств газа на характеристики ступени центробежного компрессора // Труды XIX Междунар. науч.-практ. конф. по компрессоростроению, посвященной 100-летию со дня рождения Владимира Борисовича Шнеппа / под общ. ред. Е. Р. Ибрагимова. Казань: Визард, 2024. С. 203–208.Marakueva O. V., Voroshnin D. V., Khasanov N. G., Dubinin E. V. Vliyaniye chisla Reynol’dsa i svoystv gaza na kharakteristiki stupeni tsentrobezhnogo kompressora [Influence of the Reynolds number and gas properties on the characteristics of a centrifugal compressor stage]. Trudy XIX Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. po kompressorostroyeniyu, posvyashchennoy 100-letiyu so dnya rozhdeniya Vladimira Borisovicha Shneppa. Proceedings of the XIX International Scientific and Practical Conference on Compressor Engineering, dedicated to the 100th anniversary of the birth of Vladimir Borisovich Schnepp / ed. by E. R. Ibragimov. Kazan, 2024. P. 203–208. (In Russ.).Любимов А. Н., Неверов В. В. О рабочих колесах центробежного компрессора // Компрессорная техника и пневматика. 2020. № 3. C. 43–47. EDN: JMFFVO.Lyubimov A. N., Neverov V. V. O rabochikh kolesakh tsentrobezhnogo kompressora [About centrifugal compressor impellers]. Kompressornaya tekhnika i pnevmatika. Compressor Technology and Pneumatics. 2020. No. 3. P. 43–47. EDN: JMFFVO. (In Russ.).Боровков А. И., Войнов И. Б., Галеркин Ю. Б. [и др.]. Моделирование газодинамических характеристик на примере модельной ступени центробежного компрессора // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2018. Т. 24, № 2. С. 44–57. DOI: 10.18721/JEST.24.2.4. EDN: XYBWSD.Borovkov A. I., Voynov I. B., Galerkin Yu. B. [i dr.]. Modelirovaniye gazodinamicheskikh kharakteristik na primere model’noy stupeni tsentrobezhnogo kompressora [Issues of gas dynamic characteristics modeling on the example of the centrifugal compressor model stage]. Nauchno-tekhnicheskiye vedomosti SPbPU. Estestvennyye i inzhenernyye nauki. St. Petersburg Polytechnic University Journal of Engineering Sciences and Technology. 2018. Vol. 24, no. 2. P. 44–57. DOI: 10.18721/JEST.24.2.4. EDN: XYBWSD. (In Russ.).Ваняшов А. Д., Январев И. А. Проблемы согласованности газодинамических характеристик секций центробежного компрессора и выбора антипомпажных регулирующих клапанов // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2024. Т. 8, № 2. С. 30–37. DOI: 10.25206/2588-0373-2024-8-2-30-37. EDN: PAAKVE.Vanyashov A. D., Yanvarev I. A. Problemy soglasovannosti gazodinamicheskikh kharakteristik sektsiy tsentrobezhnogo kompressora i vybora antipompazhnykh reguliruyushchikh klapanov [Problems of consistency of gas dynamic characteristics of centrifugal compressor sections and selection of anti-surge control valves]. Omskiy nauchnyy vestnik. Ser. Aviatsionno-raketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2024. Vol. 8, no. 2. P. 30–37. DOI: 10.25206/2588-0373-2024-8-2-30-37. EDN: PAAKVE. (In Russ.).Денисенко В. В., Миронов Ю. Р., Малев К. Г., Кожухов Ю. В., Данилишин А. М., Карташов С. В., Неверов В. В. Задача валидации газодинамических характеристик многоступенчатого центробежного компрессора дожимной станции природного газа // Компрессоры и компрессорное оборудование: тр. XX Междунар. симп. имени К. П. Селезнёва. Санкт-Петербург: Изд-во СПбПУ, 2018. С. 89–103. DOI: 10.18720/SPBPU/2/id18-104.Denisenko V. V., Mironov Yu. R., Malev K. G., Kozhukhov Yu. V., Danilishin A. M., Kartashov S. V., Neverov V. V. Zadacha validatsii gazodinamicheskikh kharakteristik mnogostupenchatogo tsentrobezhnogo kompressora dozhimnoy stantsii prirodnogo gaza [Multistage centrifugal compressor gas-dynamic characteristics validation problem of natural gas booster compressor station]. Trudy mezhdunarodnogo simpoziuma im. K. P. Selezneva. International Industrial Symposium “Compressors and Compressor Equipment” named after K. P. Seleznev. Saint Petersburg, 2018. P. 89–103. DOI: 10.18720/SPBPU/2/id18-104. (In Russ.).Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М. О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. Москва: Машиностроение, 1992. 671 c.. Idelchik I. E. Spravochnik po gidravlicheskim soprotivleniyam [Handbook of hydraulic resistance] / ed. by M. O. Shteynberg. 3rd ed., revised and supplemented. Moscow, 1992. 671 p. (In Russ.).Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей / пер. с англ.; под ред. Б. И. Соколова. 3-е изд., перераб. и доп. Ленинград: Химия: Ленингр. отд-ние, 1982. 592 с.Rid R., Prausnits Dzh., Shervud T. Svoystva gazov i zhidkostey [The properties of gases and liquids] / trans. from Engl.; ed. by B. I. Sokolov. 3rd ed., revised and supplemented. Leningrad, 1982. 592 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.