Розглянуто питання теорії горіння вуглеводневих палив у турбоагрегатах, організації робочого процесу в камерах згоряння суднових газотурбінних двигунів (ГТД), вибору раціональних параметрів і розрахунку основних елементів трубчасто-кільцевих і кільцевих камер згоряння. Висвітлено особливості математичного опису турбулентних потоків з горінням, умови експлуатації камер згоряння суднових ГТД, методи їх технічного діагностування. Подано матеріали про доводку камер згоряння за стендових умов.

Розроблена методика дослідження втоми і тріщиностійкості матеріалів та реальних компресорних лопаток. Обгрунтовано методи визначення коефіцієнтів інтенсивності напружень у зразках і лопатках з тріщинами. Досліджено вплив на втому сталей і титанового сплаву технологічних залишкових напружень і поверхневих дефектів у вигляді імітаторів забоїн, корозійних язв і неметалевих включень. Досліджено характеристики тріщиностійкості матеріалів з урахуванням впливу середовища (морська вода), асиметрії циклу та програмності навантаження. Розглянуто втому нових лопаток та лопаток, що були в експлуатації, а також особливості розвитку втомних тріщин у лопатках; обгрунтована методика прогнозування довговічності лопаток із тріщинами.

Даны рекомендации по восстановлению поврежденного магнитопровода судового синхронного генератора с использованием магнитоэлектрических композиционных материалов. Приведены анализ изменения магнитного потока, гармонический анализ магнитной индукции в воздушном зазоре.

Розглянуто питання математичного моделювання процесів складних термодинамічних циклів суднових та енергетичних газотурбінних агрегатів (ГТА). Описано алгоритми та реалізуючі програми для персональних ЕОМ, що дозволяють оптимізувати параметри різних циклів ГТА. Наведено інструкції для роботи з програмами "GTA1CC" та "GTA1CK" на персональних комп'ютерах IBM PC AT в операційній системі MS-DOS.

Рассмотрены вопросы математического моделирования процессов сложных термодинамических циклов судовых и энергетических газотурбинных агрегатов (ГТА). Описаны алгоритмы и реализирующие программы для персональных ЭВМ, которые позволяют оптимизировать параметры различных циклов ГТА. Приведены инструкции для работы с программами "GTA1CC" и "GTA1CK" на персональных компьютерах IBM PC AT в операционной системе MS-DOS.

Висвітлено основні положення теорії циклів суднових газотурбінних агрегатів (ГТА) простої та складних теплових схем. Наведено методики теплових проектувальних розрахунків суднового ГТА на режимі повної потужності з урахуванням зміни теплофізичних властивостей робочих тіл. Проаналізовано особливості габаритних розрахунків компонування суднового ГТА на стадії передескізного проектування.

Освещены основные положения теории циклов судовых газотурбинных агрегатов (ГТА) простой и сложных тепловых схем. Приведены методики тепловых проектируемых расчетов судового ГТА в режиме полной мощности с учетом изменений теплофизических свойств рабочих тел. Проанализированы особенности габаритных расчетов компановки судовых ГТА на стадии предэскизного проектирования.

Изложены теория и методы расчета динамических характеристик масляной пленки с микропузырьками газа упорных подшипников скольжения с шарнирно опертыми подушками при торцевых биениях гребня и перекосах корпуса. Рассмотрена работа устройств, предназначенных для выравнивания нагрузок по подушках и защиты смазочного слоя от вибрационного разрушения. Описаны современный экспериментальный стенд с регулируемым перекосом корпуса и автоматизированный измерительный комплекс для мониторинга рабочих процессов, а также опытный образец подшипника с гидравлическим выравнивающим устройством. Приведены результаты опытов, подтверждающие адекватность данной теории и эффективность работы подшипника с гидравлическим выравнивающим устройством при расцентровке роторов.

Розглянуто основні положення теорії компресорів суднових газотурбінних двигунів (ГТД). Наведено методики проектувальних габаритних і газодинамічних розрахунів. Розкрито принципи конструювання осьових, відцентрових і осевідцентрових компресорів. Охарактеризовано практичні конструції компресорів основних типів.

Рассмотрены основные положения теории компрессоров судовых газотурбинных двигателей (ГТД). Приведены методики проектных габаритных и газодинамических расчетов. Раскрыты принципы конструирования осевых, отцентровых и осеотцентровых компрессоров. Охарактеризованы практические конструкции компрессоров основных типов.

Описаны устройство и принцип работы основного газотурбинного двигателя ДО50 уникального агрегата М10, устанавливаемого на кораблях на подводных крыльях. Охарактеризованы его основные механизмы, даны сведения о малых противолодочных кораблях на подводных крыльях типа "Сокол". Рассмотрены конструкция и особенности функционирования его составных частей: компрессоров и турбин низкого и высокого давления, камеры сгорания, турбины винта, системы охлаждения турбин, газоотвода и коробок приводов.

Розглянуто проблеми уловлювання аерозолю масел в системах суфлювання суднових газотурбінних двигунів (ГТД). Запропоновано універсальну конструкцію масловіддільника, що базується на методах інтенсифікації турбофоретичного переносу частинок. Проведено стендові та натурні випробування дослідних зразків масловіддільників у складі сучасних суднових ГТД четвертого покоління.

Рассмотрено формирование характеристик качества в технологиях обработки профиля пера компрессорных лопаток с момента начала постройки ГТД в морском исполнении по настоящее время. На основании анализа параметров качества и трудоемкости выделены четыре этапа в развитии технологии. Показана эффективность автоматизации обработки пера лопатки на станках с ЧПУ мод. МХ-154 фрезами из специальных твердых сплавов, их автоматической заточки и контроля полученного профиля.

Применительно к СЭУ специализированного судна, использующего в качестве альтернативного топлива отходы термопластичных полимеров, на основе регрессионного моделирования, показано количественное влияние на величину мощности и КПД СЭУ повышения температурных напоров на выходе и затрат тепла на технологический процесс. Показано, что влияние сопротивления на выходе на значение мощности и КПД СЭУ незначительно.

Рассмотрена эффективность применения промежуточного охлаждения воздуха в схемах с утилизацией тепла. Показана эффективность промежуточного охлаждения при применении абсорбционной холодильной машины как в простой схеме, так и в схеме с паротурбинным утилизирующим контуром.

Отмечено, что при создании газотурбинных двигателей III поколения, имеющих высокие температуры газа и металла, проблема защиты от высокотемпературной коррозии решена применением сплавов на основе никеля и железа с нанесением на них покрытий. В покрытии содержится значительное количество кремния и хрома, что позволило повысить коррозионную стойкость больше, чем в 2 раза и существенно увеличить ресурс работы деталей газотурбинных двигателей.

Подано нове розв'язання задачі прогнозування та покращання екологічних характеристик суднових газотурбінних двигунів шляхом оптимізації геометричних і режимних параметрів їх камер згоряння на базі реакторної моделі утворення та розкладання забруднюючих речовин. На підставі аналізу результатів теоретичних та експериментальних досліджень запропоновано основні напрямки зниження токсичності вихлопних газів газотурбінних двигунів, що дозволяють організувати повне спалювання рідкого і газоподібного палива та обмежити забруднення атмосфери. Встановлено закономірності кінетичної схеми високотемпературного горіння органічного палива, яка містить у собі 892 хімічні реакції з 113-ма компонентами. Визначено залежності зміни концентрацій стабільних і проміжних продуктів поздовж зонної камери згоряння на різних режимах її роботи. Проведено оптимізацію екологічних характеристик суднових газотурбінних двигунів методом випадкового пошуку з використанням як цільової функції сумарного фактора токсичності на виході з первинної зони камери згоряння.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано нову для суднових енергетичних установок схему організації процесу плазмохімічного реагування в коаксіальному пристрої з периферійним підведенням плазми та центральноосьовим підведенням палива. Вперше одержано дані про вплив геометричних і режимних параметрів на ефективність роботи коаксіального пристрою плазмохімічної інтенсифікації горіння, на підставі яких виведено критеріальні рівняння його вольт-амперної характеристики та теплового коефіцієнта корисної дії. Установлено закономірності генерування плазмового потоку з газодинамічною стабілізацією течії в криволінійному каналі плазмохімічного пристрою аксіального типу, що полягають у зменшенні асиметричності плазмового потоку його компенсаційним розширенням у зауступній частині. Розглянуто фізичну модель факела аераційного плазмохімічного пристрою в частині взаємодії пограничного шару з супутнім потоком на підставі вперше одержаних експериментальних даних про структуру його концентраційних та температурних полів. Доповнено концепцію плазмохімічної інтенсифікації горіння палива в камері згоряння суднового газотурбінного двигуна новими положеннями про ефективність схемних рішень її здійснення, що визначають умови найменш енергоємного плазмового впливу. Розглянуто особливості аерації горючих сумішей та визначено закономірності здійснення плазмохімічного впливу, які забезпечують сталість екологічних характеристик суднових газотурбінних і котельних установок. Розроблено положення щодо необхідної умови прояву ефекту плазмохімічної інтенсифікації горіння основного палива в паливоспалювальному пристрої. Зазначено, що у плазмохімічних

На підставі одержаних наукових теоретичних та експериментальних результатів доведено, що ефективність уловлювання аерозолів масел у масловіддільниках систем суфлірування суднових газотурбінних двигунів можливо підвищити шляхом комплексної інтенсифікації турбофоретичного переносу частинок у системі очищення початкова ділянка струменя - сітчастий коагулятор за рахунок створення нових відривних зон і розвитку поверхонь коагуляторів з різноманітними розмірами перешкод і прохідних перерізів.

Розроблено математичні моделі змушених коливань плаваючого диска (ПД) на мастильній плівці упорного підшипника ковзання з ПД із пружним кільцем і створено на цій основі розрахункові методики, призначені для проектування стійкого до впливу торцевих биттів гребеня та перекосів корпусу упорного вузла підвищеної несучої здатності роторів суднових газотурбінних двигунів, який захищено деклараційним патентом на винахід. Проведено теоретичний аналіз несучої здатності та динамічних характеристик спроектованого підшипника. Адекватність розробленої математичної моделі підтверджено експериментальними дослідженнями. Доведено, що запропоноване технічне рішення дозволяє забезпечити стійкість гідродинамічного режиму тертя, підвищити несучу здатність, надійність та економічність упорних вузлів роторів суднових турбомашин.

Розроблено математичні моделі статичних і динамічних характеристик упорних підшипників ковзання (УПК) з гідравлічним вирівнювальним пристроєм (ГВП) за умов перекосу корпусу та торцевих биттів гребеня, спричинених розцентровкою роторів суднових ГТД. Проведено теоретичні дослідження вимушених коливань УПК з ГВП та виявлено причини руйнування мастильної плівки у несучих зазорах підшипника. Спроектовано гідродинамічний УПК з ГВП, який запобігає осьовому переміщенню ротора, а також забезпечує істотне підвищення динамічної несучої здатності упорних вузлів роторів суднових ГТД. Виготовлено експериментальний зразок УПК з ГВП та виконано теоретичні й експериментальні дослідження його вимушених коливань за торцевих биттів гребеня, перекосів корпусу, навантажень і швидкостей, наближених до експлуатаційних. З використанням результатів цих досліджень доведено адекватність розробленої математичної моделі. Розроблено методику розрахунку щодо міцності та жорсткості ТПК, а також технологію виготовлення основних елементів УПК з ГВП.

Висвітлено результати теоретичних та експериментальних досліджень, проведених на державному підприємстві науково-виробничого комплексу газотурбобудування "Зоря - Машпроект", під час створення газотурбінних двигунів (ГТД) третього та четвертого поколінь для розробки нової проектно-орієнтованої технології, впровадженої на підприємстві. Наведено дані щодо складу та характеристик експериментальних стендів лабораторно-виробничого комплексу підприємств, розкрито особливості конструкції ГТД нових поколінь. Обгрунтовано модель організаційної структури (ОС) проектно-орієнтованого наукоємного підприємства (НЄП), а також НЄП за умов змішаного фінансування, математичну модель ОС за даних умов та в режимі співробітництва.