Методи підвищення надійності роботи елементів турбіни

Автор(и)

  • Ю.С. Кравчук Запорізький авіаційний коледж ім. О.Г. Івченка
  • T.В. Татарчук Національний університет "Запорізька політехніка"

DOI:

https://doi.org/10.15588/1607-6885-2020-2-8

Ключові слова:

nozzle apparatus (CA), thermal protective coating (TZP), plasma method (PT), electron beam method (CRT), vibrations, temperature gradient, finite element method

Анотація

Мета роботи. Статистичний та експериментальний аналіз методів нанесення покриття на сопловий апарат турбіни для підвищення температурного режиму.

Методи дослідження: розрахунковий метод кінцевих елементів, експериментальний.

Отримані результати. Проведені дослідження показали, що застосування термічно захисних покриттів ТЗП завтовшки 250 мкм з теплопровідністю 1 Вт/мК на двох східцях турбіни можна реалізувати одну з двох можливостей:

- при незмінній робочій температурі матеріалу лопаток збільшити температуру газу перед турбіною приблизно на 100 °С, що приведе до підвищення ККД і економії палива більш ніж на 13 %;

- не змінюючи температури газу перед турбіною – збільшити довговічність лопаток приблизно в 4 рази внаслідок зниження їх робочої температури.

Був проведений аналіз двох методів нанесення ТЗП, в роботі проведена розрахункова оцінка температурного стану соплового апарату (СА) турбіни високого тиску двигуна, зниження його температури за рахунок нанесення ТЗП і підвищення його ресурсу. Проблема була розв’язана за допомогою нанесення ТЗП на лопатки соплового апарату. Був проведений аналіз двох методів нанесення ТЗП, проведена розрахункова оцінка температурного стану соплового апарату (СА) турбіни високого тиску двигуна, зниження його температури за рахунок нанесення ТЗП і підвищення його ресурсу, можна проаналізувати:

Наукова новизна. Проблема створення ефективно, економічно і надійно працюючих газових турбін – найбільш складна серед численних проблем, що виникають на шляху розвитку газотурбобудування. Важливими елементами турбін є робочі і соплові лопатки, матеріал і конструкція яких визначають допустиму температуру газу перед турбіною і тим самим безпосередньо впливають на техніко-економічні показники роботи ГТД.

Практична цінність. Одержані результати мають важливе значення для подальшого розвитку авіадвигунобудування, завдяки нанесенню ТЗП добилися збільшення ресурсу СА з 40000 год до 67000 год.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-03-11 — Оновлено 2021-03-18

Версії

Номер

Розділ

Технології отримання та обробки конструкційних матеріалів