Методи підвищення надійності роботи елементів турбіни

Автор(и)

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

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

№ 2 (2020): Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні

Розділ

Технології отримання та обробки конструкційних матеріалів

Ліцензія

Положення про авторські права Creative Commons

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.