Испытания газотурбинного двигателя

После сдаточных испытаний и переборки двигатель поступает на контрольные испытания – для проверки качества переборки окончательного регулирования аппаратуры, проверки параметров, снятия дроссельной характеристики и предъявление заказчику. Контрольные испытания проводят как бы в два этапа. На первом этапе двигатель охлаждают, регулируют его агрегаты, устраняют мелкие дефекты, которые могут быть обнаружены после переборки. На втором этапе происходит предъявление двигателя заказчику.

---

Есть надёжный сервис, где можно купить магистерскую диссертацию в Кемерово - Work5.

---

Двигатель проходит окончательную проверку и снимается его дроссельная характеристика. Контрольные испытания проходит каждый выпускаемый заводом двигатель (новый или после ремонта). Цель контрольных испытаний проверить следующие параметры: - частоту вращения, - силу тяги, - расход топлива, - температуру газов за турбиной (или перед турбиной), - давление воздуха за компрессором, - вибрации в характерных сечениях и проверяют контрольные параметры вспомогательных агрегатов (генераторов постоянного тока и переменного тока, насосов гидросистемы и т.п.). Могут производиться также измерения и некоторых других параметров, отражающих специфику испытываемого двигателя. Дефекты, выявленные в процессе сдачи двигателя, ведут обычно к тому, что двигатель бракуют. После устранения дефекта двигатель может быть вновь предъявлен на повторно сдаточные или контрольные испытания (это зависит от того, насколько серьёзным был выявленный дефект, и от времени наработки двигателя на стенде). В процессе переборки двигателя между испытаниями может оказаться необходимым заменить ряд деталей, имеющих задиры, выбоины или трещины, новыми или работавшими раньше деталями. В зависимости от важности заменённых деталей и их количества либо назначают повторные сдаточные испытания, либо в программу контрольных испытаний включают дополнительные этапы для проверки работы двигателя на тех режимах, на которые могли бы оказать влияние произведённые замены. Проведение повторных испытаний согласовывают с заказчиком. Объектом испытания является промышленная газотурбинная установка. После контрольных испытаний двигатель консервируют и отправляют на экспедицию. Практическая значимость и реализация результатов: Разработанные рекомендации позволяют снизить уровень суммарных потерь в венцах турбин [7]. Научная новизна 1. Экспериментально установлена зависимость рационального способа профилирования торцевых поверхностей от меридиональной формы межлопаточного канала и от условия взаимодействия вторичных вихрей. 2. Разработан, экспериментально опробован и внедрен способ профилирования торцевых поверхностей межлопаточного канала без смыкания вторичных течений, основанный на поиске газодинамически оптимальной формы поверхностей, позволяющий снизить уровень суммарных потерь и повысить КПД ступени.

Испытания газотурбинных двигателей требуют особого подхода из-за их высокой сложности, стоимости и высоких требований к авиационным двигателям. В ходе испытаний проверяется надежность деталей и двигателя в целом, качество его изготовления в производственных условиях, поэтому все испытания ГТД проходят. Тестирование ГТД - сложный и трудоемкий процесс, завершающий процесс производства двигателя. В испытаниях двигателей обычно участвует большое количество инженеров и техников, занимающихся вопросами, связанными с конструкцией, процессом двигателя, топливной системой, оборудованием для стендовых испытаний, измерительными приборами и т.д. Специалист-испытатель должен иметь широкое видение, чтобы успешно решать стоящие перед ним задачи. Испытания должны проводиться в условиях, максимально приближающихся к эксплуатационным. Все параметры двигателя должны быть измерены с необходимой точностью, а данные испытаний достоверны. Ошибка в измерении числа оборотов, равная ±1%, может привести к погрешностям в определении силы тяги до 4%. Основные задачи при проведении испытаний: • Проверка компонентов турбины для авиационных двигателей или промышленных газовых турбин • Установить полные рабочие характеристики турбины в условиях эксплуатации, максимально приближенных к реальным • Изучить влияние охлаждающего потока на производительность турбины для турбин высокого давления • Детальные исследования воздушного потока • Исследование процесса горения топлива • Определение КПД и соответствия экологическим требованиям • Обеспечение базы данных для улучшения алгоритмов управления • Устойчивость работы в критических режимах Каждый авиационный двигатель пройдя этапы проектирования, конструирования и изготовления подвергается испытаниям. Испытание авиационного двигателя преследует несколько основных целей: проверка соответствия основных технических данных двигателя (ОТД) параметрам, заданным в технических условиях (ТУ). определение ресурса, проверка работоспособности и надежности двигателя. определение фактического состояния рабочего процесса и напряжений в конструкции двигателя. Также для того, чтобы двигатель мог быть предъявлен для прохождения государственных испытаний (ГИ) и сертифицирован, он должен успешно пройти также целый ряд специальных испытаний. Объектом испытания является промышленная газотурбинная установка. Основными критериями выбора типа стенда являются: А) Отсутствие необходимости моделирования условий на входе установки (к примеру, высотных); Б) Отсутствие необходимости моделирования пилона летательного аппарата и монтажа динамометрической платформы (так как установка наземная); В) Отсутствие необходимости измерения акустических, аэродинамических, климатических и ударных испытаний (таким образом, выбираем стенд закрытого типа); Г) Наличие площадок для размещения стенда, а также относительная низкая стоимость проектирования и изготовления. Таким образом, исходя из условий задания (испытания — приемо-сдаточные), а также конструкции и назначения установки, целесообразно применить стандартную конструкцию стенда. Доказана актуальность выбранной темы, проанализированы существующие конструкции испытательных стендов, проанализированы схемы проектирования решений, описаны методы испытаний и проработаны узлы стенда. Рассмотрены проблемы экономической эффективности перехода на обновленную биржу: определен размер капитальных вложений в разработку и изготовление обновленной биржи, экономический эффект от внедрения установки рассчитан в рублях.

1. Ахмедзянов А. М. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей / Под редакцией профессора A.M. Ахмедзянова, М., Машиностроение, 2000.- с. 433-446 2. Глухарев Е.Г Зубчатые соединения, Санкт- Петербург: издательство «Машиностроение», 1986. -271 с. 3. Елисеев Ю.С., Крымов В.В., Малиновский К.А., Попов В.Г., - Технология эксплуатации и ремонта авиационных двигателей. Изд. Высшая школа 2002. – 124 с. 4. ИОТ-8-2008. Инструкция по охране труда при испытании двигателей в закрытых боксах с изолированными кабинами наблюдения. Пермь, 2008.- 6 с. 5. Испытания воздушно — реактивных двигателей: Учебник для вузов по специальности” Авиационные двигатели и энергетические установки” Под общей ред. А. Я. Черкез — М.: Машиностроение, 1992. — 304 с. 6. Ковалев, С. А. Метод проектирования торцевых поверхностей сопловых аппаратов газовых турбин / С. А. Ковалев, В. В. Вятков, М. П. Седов // Вестник РГАТУ имени П.А. Соловьева. – Рыбинск, 2012. – № 1(22), С. 50 – 53. 7. Ковалев, С. А. Разработка конструктивных мероприятий, обеспечивающих снижение вторичных потерь в венцах газовой турбины / С. А. Ковалев, В. В. Вятков, Д. В. Карелин, Т. В. Томилина // Омский научный вестник. Серия приборы, машины и технологии, Омск. – 2012. – № 2(110). – С. 157 – 160. 8. Ковалев, С. А. Экспериментальное исследование влияния формы меридионального поджатия проточной части на аэродинамическую эффективность сопловых аппаратов газовых турбин / С. А. Ковалев // Вестник РГАТА имени П.А. Соловьева. – Рыбинск. – 2010. – № 3(18). – С. 78 – 82 9. Марчуков Е.Ю. Испытания и обеспечение надежности авиационных двигателей и энергетических установок, Москва: издательство МАИ, 2004г. 336 с. 10. Скубачевский Л.С. Испытание воздушно – реактивных двигателей., Москва, изд. «Машиностроение»1972.- 43-65с. 11. Трефилов В.А. Теоретические основы безопасности человека: Курс лекций. Пермь: Пермское книжное издательство, 2006.- 100 с. 12. Тютюнов В.А., - Испытания ТАД. Изд. ОБОРОНГИЗ 1956 .- 112 с. 13. Голубев В. В. Способ создания авиационных двигателей [Электронный ресурс],- Режим доступа: https://i.moscow/patents/RU2726958C2_20200717 / (дата обращения: 12.06.2021) Испытания газотурбинных двигателей. Промтекс [Электронный ресурс],- Режим доступа: https://www.prom-tex.org/areas/aviatsiya/ispytaniya-gazoturbinnykh-dvigateley/ / (дата обращения: 12.06.2020)