Разработана расчетно-экспериментальная методика оценки эффективности ремонтных технологий охлаждаемых лопаток ГТД с жаростойкими покрытиями при испытаниях на термоусталость с индукционным нагревом. Приведены результаты сравнительных термоусталостных испытаний сопловых и рабочих лопаток ГТД с жаростойкими покрытиями, отремонтированных по технологиям ГИП и ГЦП, и лопаток, не прошедших ремонт.

Разработана расчетно-экспериментальная методика испытаний лопаток турбин ГТД и моделей жаровых труб камер сгорания ГТД с керамическими теплозащитными покрытиями на термическую усталость с использованием высокочастотного индукционного нагрева. Приведены результаты исследований нестационарного теплового состояния с применением тепловизионной системы и термоусталостных испытаний рабочих лопаток и моделей жаровых труб с керамическими теплозащитными покрытиями.

Індекс рубрикатора НБУВ: О551.41-042.303-01

Рубрики:

Авіаційні газотурбінні двигуни

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана расчетно-экспериментальная методика с управляемым дополнительным нагружением от термочувствительных элементов. Приведены обзор и анализ существующих способов обрыва лопаток. Для верификации предложенной методики управления проведены испытания моделей рабочих лопаток ГТД с реализацией их обрыва на экспериментальных установках. Приведены рекомендации по подрезке ослабленного сечения лопаток и учету реальных механических свойств их материала для обеспечения разработанной методики. Разработанную методику можно применять для обеспечения проверки корпусов на непробиваемость.

Разработан метод управления обрывом лопатки рабочего колеса. Он позволяет обеспечить разрушение лопатки в заданном сечении при требуемой частоте вращения ротора без использования взрыва. Проведены испытания корпуса авиационного двигателя на непробиваемость с использованием разработанного метода обрыва лопатки.

Індекс рубрикатора НБУВ: О551.41-034 + К232.062.23

Рубрики:

Авіаційні газотурбінні двигуни

Шифр НБУВ: Ж24432 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена усовершенствованная методика исследования температуропроводности и теплопроводности материалов в поле действия центробежных ускорений и сил. Разработано устройство с 4 теплопроводниками для определения указанных характеристик на разгонном стенде с использованием вакуумной камеры в условиях центробежных ускорений и сил. Приведены результаты исследований нестационарного нагрева теплопроводников в поле действия центробежных ускорений и сил. Теплоизолированные теплопроводники были установлены на модельном диске. Из анализа результатов экспериментальных исследований следует, что температуропроводность теплопроводников возрастает при повышении частоты вращения, причем неодинаково в разных направлениях. При этом время передачи тепла по радиальному теплопроводнику существенно сокращается, т.е. наблюдается ускорение теплопередачи в поле действия центробежных ускорений и сил.

Предложен метод исследования нового эффекта температуропроводности и теплопроводности материалов в поле действия центробежных ускорений и сил. Разработано устройство для определения указанных характеристик на разгонном стенде с использованием вакуумной камеры в условиях центробежных ускорений и сил. Приведены результаты исследований нестационарного нагрева теплопроводников в поле действия центробежных ускорений и сил. Теплопроводники установлены на диске. Из анализа результатов экспериментальных исследований следует, что температуропроводность теплопроводников возрастает при повышении частоты вращения. По полученным результатам представлены оценки температуропроводности и теплопроводности теплопроводников.

Рассмотрены известные методы обрыва лопатки при испытаниях на непробиваемость корпусов авиационных двигателей. Выявлены недостатки этих методов. Предложен недорогой и эффективный метод дополнительного нагружения сечения, по которому осуществляется обрыв лопатки. Метод обрыва лопатки заключается в перераспределении напряжений в заданном сечении лопатки при дополнительном ее термическом нагружении и в обеспечении квазихрупкого разрушения лопатки по указанному ее сечению на заданной частоте вращения ротора. Проведено расчетное моделирование управляемого обрыва лопатки. При использовании этого метода обеспечивается надежный управляемый обрыв лопатки в требуемом сечении на заданной частоте вращения без использования взрыва. Предложенный метод термоуправления обрывом лопатки был использован при проведении испытаний на непробиваемость корпуса вентилятора авиационного двигателя на разгонном стенде.

Разработана методика расчета напряженно-деформированного состояния (НДС) и прочности рабочей лопатки с учетом касательных напряжений с целью ее обрыва. Методика обрыва лопатки заключается в перераспределении напряжений в заданном сечении лопатки при дополнительном ее термическом нагружении и в обеспечении разрушения лопатки по указанному ее сечению на заданной частоте вращения. Приведены результаты расчетного моделирования НДС лопатки с учетом ее ослабленного сечения с использованием метода конечных элементов. Рассмотрено влияние касательных напряжений на снижение запаса прочности и других параметров ослабленной лопатки при нагреве. Предложенная методика использована при проведении испытаний на разгонном стенде. Разработанная методика расчёта на прочность лопатки с ослабленным сечением является эффективной и ее можно использовать для проектирования (выбора схемы подрезки) любой другой аналогичной рабочей лопатки с целью ее обрыва при испытаниях корпусов авиационных двигателей и энергетических установок на непробиваемость.

Разработана новая методика расчета напряженного состояния теплозащитных керамических покрытий столбчатой структуры лопатки турбины ГТД в поле действия центробежных сил. В методике использованы полученные расчетные формулы для определения напряжений в столбиках покрытия с учетом разных случаев их закрепления под действием изгиба в поле центробежных сил. Рассмотрены 2 расчетных случая. В первом случае НДС одиночного столбика рассмотрено с закреплением его ножки консольно. Во втором случае расчет НДС столбика в блоке проведен при закреплении его ножки в основании блока, а его верхней части - в сплошной поверхности блока с учетом гипотезы плоскопараллельного движения. Приведены результаты расчетного моделирования напряженного состояния столбиков с учетом конусности. Получены распределения напряжений по высоте одиночных столбиков и столбиков, находящихся в блоках, керамического покрытия при воздействии центробежных сил. Анализ распределения напряжений по высоте столбика показал, что напряжение в основании столбика в блоке значительно меньше, чем в основании одиночного столбика. Приведена оценка допустимой толщины керамического покрытия лопатки турбины ГТД в условиях воздействия центробежных сил.