Проблемы уменьшения температурных напряжений в дисках газотурбинных двигателей


НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНО ПРИБОРОСТРОЕНИИ И НА ТРАНСПОРТЕ

Материалы международной научно-технической конференции




10 - 14 сентября 2001 г.


Севастополь
2001

3\1

    Таким образом, оптимальное значение величины лу находится вне интервала (-1,+ !). Вычислим минимальное значение функции регрессии, подставив в (10) значение(13)
тппп = 0.296.
    Минимальное значение функции регрессии достигается при следующих абсолютных значениях варьируемых параметров
                        п* = 3.5 + 2.5 0.5 = 4,75 .
к' = 7^3=3,08 .
    Зависимость функции регрессии от варьируемого параметра п приведена на рисунке I.

     В лисках турбин большие дополнительные напряжения возникают вследствие неравномерности температуры вдоль радиуса диска В данной работе выполнены экспериментальные исследования с устройствами, которые устанавливались в полости ротора рабочего участка экспериментальною стенда с целью оптимального управления распределением температуры по радиусу диска. Рабочий участок экспериментального стенда представлял модель ротора пятиступенчатого осевого компрессора с традиционным способом транспортировки охлаждающего воздуха через внутренние полости ротора 11]. Исследовались устройства, откачивающие воздух из полости по принципу газоструйных эжекторов. Конструкции эжекционных устройств могут быть весьма разнообразны. В работе исследовались устройства, схемы которых представлены на рисунках 1 и 2.

            Рисунок I - Зависимость функции регрессии от параметра П

    Библиография
    1      Александров Е.Е. К задаче оптимизации параметров системы подрессоривания транспортного средства/ Е.Е. Александров, О.Н. Агапов, О.Я. Рафалович// Мехагпка та машинобудування. 2000. - №1 С. 35-41.
    2      Говорущснко Н.Я. Системотехника транспорта/ Н.Я. Говорущенко, А.Н. Гуренко - Харьков: Изд-во ХГАДТУ, 1998.—256с.
    3      Александров Е.Е. К задаче параметрического синтеза динамических систем/ Е.Е. Александров, Л.Г. Раскин// Мехаюка та мащинобудування.-2000.-№2.-С. 125-133.

УДК 621.438:536.24




                ПРОБЛЕМЫ           УМЕНЬШЕНИЯ            ТЕМПЕРАТУРНЫХ
                НАПРЯЖЕНИЙ В ДИСКАХ ТАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
                Салов Н.Н., д-р. техн, наук, проф.; Харченко А.А.




Севастопольский государственный технический университет


Рисунок 1      - Эжекцпонные
устройства с цилиндрическими каналами: I - цилиндрический капал; 2 -корпус; • - места установки термопар

Рисунок 2 - Экранирование лиска с эжекциопными каналами
I - экран; 2 - эжекшюннмй канал

    На рисунке 1 показаны эжекционные устройства, изготовленные в виде конусною кольца, в котором равномерно по окружности установлены 16 цилиндрических трубок с внутренним диаметром 6 мм. Конусное кольцо с центральным валом образует суживающийся канал, в котором скорость осевого потока воздуха, отбираемого на охлаждение турбины возрастает. Выходящая из канала струя, создает под ступицей диска разрежение, посредством которого отсасывается воздух.

находящийся в полости, В полость охлаждающий воздух поступает по цилиндрическим каналам. Меняя сечение суживающегося канала, можно регулировать скорость осевого потока, а следовательно и интенсивность, с которой будет происходить отсос воздуха из полости.
    На рисунке 2 показана схема экранированного диска с эжекционными каналами, расположенными на цилиндрической поверхности экрана, под ступицей диска. Такая схема обеспечивает отсос воздуха между экраном и диском и перенос вместе с воздухом тепла от наиболее нагретых ободных частей к ступице диска. При этом ободная часть диска охлаждается более интенсивно по сравнению со схемой на рисунке 1. Это объясняется тем, что воздух, поступающий в щель между экраном и диском, имеет большую скорость и меньшую температуру, т.к. экран препятствует перемешиванию с более нагретым воздухом, заполняющим междисковое пространство.
     В опытах температура диска измерялась термопарами типа хромель-алюмель. Места установки термопар показаны на рисунке 1. По показаниям термопар строились графики распределения температуры по радиусу диска. Опыты выполнены при вращении рабочего участка и центрального вала в одну сторону с угловой скоростью от = 157 с'¹. Расход охлаждающего воздуха через ротор рабочего участка поддерживался постоянным и равным 0,055 м7с. Разогрев ротора рабочего участка осуществлялся электронагревателем мощностью 5,7 кВт, проложенным по образующей внутри ротора.


Рисунок 3 - Сопоставление эффективности эжекционных устройств

       Распределение температуры по радиусу диска зависит от конструктивного исполнения эжекционного устройства. Наибольшая неравномерность температур по радиусу диска наблюдалась при

  отсутствии каких-либо устройств в полости ротора (на рисунке точка «*»). При полностью экранированном диске («•») неравномерность по радиусу диска уменьшилась в 4,5 раза: наличие в экране отверстий («о») уменьшает неравномерность по радиусу в 3 раза; экранирование 2/3 диска («х») приводит к уменьшению неравномерности в 2 раза: эжекционные устройства с высокими каналами («•») уменьшают неравномерность в 2,8 раза; со средними («А») - в 1,6 раза.
     Из графиков на рисунке 3 видно, что уменьшение длины цилиндрических каналов, а также уменьшение площади экранирования диска ухудшает работоспособность эжекционных устройств.
Библиография
     1 Салов П.Н. К определению подогрева воздуха, транспортируемого через полости ротора осевого компрессора/ Н. Н. Салов И Изв. вузов. Сер. Авиационная техника. - 2000. - № 1. - С. 63-65.

УДК 629.113-592




                ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ РАЗДЕЛЕНИЯ КОНТУРОВ ТОРМОЗНОГО ПРИВОДА КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ
                Миленин А. Н., асе.




Харьковский государственный технический университет сельского хозяйства

     Оценка эффективности тормозного управления автомобилей и тракторов по затратам энергии на включение в работу была предложена авторам и исследован и й.
     В работе pj показано, что в реальной тормозной системе, имеющей податливые элементы, затраты энергии на включение тормозов можно определить как
         1⁼  ⁺ -^2 ⁺ 4з + + И₅ + А₆ ,                       (I)
где А,, Л₂, Aj, А4, А₅, А₆ - соответственно, работа, выполняемая при деформации возвратных пружин, преодалении сил сухого трения, сил гидравлического сопротивления в трубопроводах и исполнительных элементах, при преодолении сил упругих деформаций трубопроводов и при сжатии рабочего тела (воздуха или жидкости), а также работа, затрачиваемая на деформацию механических элементов.
    Все компоненты затрачиваемой на включение тормозов энергии можно разделить на две группы:
    - затраты энергии, не зависящие от длины трубопроводов;