Казанские ученые помогут газовым турбинам для перекачки газа работать экологичнее
Специалисты КНИТУ-КАИ создали инновационную математическую модель для точного прогнозирования выбросов газотурбинных установок в условиях экстремальных холодов. Эта разработка открывает новые возможности для повышения экологичности и энергоэффективности оборудования в северных регионах, позволяя снизить воздействие на окружающую среду и рациональнее использовать ресурсы.
Новшество особенно актуально для России, обладающей третью мировых запасов природного газа. Более 85% газоперекачивающих агрегатов страны используют газотурбинные приводы, работающие в удаленных районах с суровым климатом. Внедрение модели позволит не только уменьшить углеродный след, но и повысить надежность энергетической инфраструктуры.
Эксперты отмечают, что применение разработки дает двойную выгоду: сокращение расхода топлива на 2-3% и увеличение межремонтных интервалов оборудования. Эти улучшения способствуют как экономии ресурсов, так и снижению эксплуатационных затрат.
Команда исследователей из Казанского национального исследовательского технического университета им. А. Н. Туполева в сотрудничестве с промышленными партнерами достигла прорыва в моделировании процессов горения. Использование передового программного комплекса Ansys Fluent и механизма GRI-Mesh 3.0 обеспечило рекордную точность расчетов с погрешностью менее 4% даже при экстремально низких температурах.
«Наша модель учитывает 325 химических реакций и 53 вещества, что позволяет точно прогнозировать распределение температур в камере сгорания. Это настоящий прорыв для оптимизации работы энергоустановок в арктических условиях», — подчеркивает один из авторов разработки Олег Тихонов.
Успешное тестирование технологии проведено на газотурбинном двигателе НК-38СТ мощностью 25 МВт, широко используемом в энергетике и газотранспортных системах. Точная настройка режимов горения не только повышает КПД установок, но и продлевает срок их службы за счет предотвращения перегрева критических компонентов.
Перспективы разработки включают создание адаптивных алгоритмов для различных климатических зон, что ускорит внедрение экологичных решений в энергетике. Цифровое моделирование становится ключевым инструментом для сокращения сроков разработки и снижения стоимости проектов в области энергомашиностроения.
Этот проект демонстрирует, как современные технологии помогают преодолевать климатические вызовы, обеспечивая устойчивое развитие энергетической отрасли. Инновационный подход казанских исследователей открывает новые горизонты для создания экологически ответственных решений в промышленности.
Источник: www.kommersant.ru
