Представлено результати чисельних розрахунків щодо визначення закономірностей впливу зміни параметрів пружнодисипативного зв'язку підсистем на формування резонансних коливань систем із порушеною поворотною симетрією типу лопаткових вінців із бандажуванням лопаток. Показано, що формування амплітудно-частотних характеристик на розподіл резонансних амплітуд коливань розглянутих систем залежить від співвідношення пружних і дисипативних характеристик зв'язку підсистем. При жорсткості пружного зв'язку, що обумовлює локалізацію коливань пружнозв'язаної системи, введення дисипативного зв'язку не змінює характер амплітудно-частотних характеристик, а ступінь локалізації коливань системи практично не залежить від дисипативних властивостей зв'язку. Зі збільшенням жорсткості пружнодисипативного зв'язку локалізація коливань має місце тільки за певних значень її дисипативних характеристик.

Наведено результати виконаних в Інституті проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України експериментальних досліджень щодо оцінки впливу конструктивно-технологічних факторів на демфірувальну здатність замкових з'єднань компресорних лопаток і використання вмонтованих у бандажне з'єднання турбінних лопаток демпферів. Сформульовано деякі рекомендації щодо підвищення демпфірувальної здатності робочих лопаток сучасних газотурбінних двигунів.

Наведено результати досліджень щодо обгрунтування вибору схеми кріплення на рухомому столі електродинамічного збуджувача коливань конструктивних елементів у ході випробувань на втому. Показано, що підвищення ефективності електродинамічного збудження коливань досягається під час антифазних коливань об'єкта дослідження й одного з елементів коливальної системи його кріплення й одночасного оптимального розладу їх власних частот коливань.

Розглянуто підходи до моделювання аеродинамічних навантажень, що діють на лопатки вінця під час їх коливань у потоці, та обгрунтовано використання для їх визначення решіток профілів. Висвітлено основні положення розробленої методики експериментального визначення нестаціонарних аеродинамічних навантажень і межі її застосування. Наведено результати розрахунків щодо встановлення межі динамічної стійкості лопаткових вінців робочих коліс компресорів сучасного газотурбінного двигуна.

Исследовано влияние температурного состояния лопаток и частоты вращения ротора на спектр собственных частот (ССЧ) и форм колебаний в зависимости от кристаллографической ориентации (КГО) монокристаллической лопатки. На основании выполненных расчетов установлено, что влияние температурного состояния лопаток на ССЧ колебаний мало зависит от КГО лопаток. Влияние частоты вращения ротора на ССЧ колебаний зависит от КГО и конструкции лопатки.

Изложены результаты экспериментального исследования влияния эксплуатационного повреждения однотипных элементов (ОЭ) на колебания регулярных систем (КРС) на примере испытаний образца камертонного типа. Установлено, что эксплуатационная частотная расстройка ОЭ влияет на формирование КРС аналогично их технологической расстройке.

Рассмотрены результаты исследования аэродинамической устойчивости изгибно-крутильных колебаний компрессорных лопаток при безотрывном и срывном обтекании с учетом перекрестных и взаимных аэродинамических связей лопаток в широком диапазоне изменения сдвига фаз и соотношения амплитуд поступательных и угловых составляющих их перемещений, а также угла атаки. Описаны методика и средства экспериментального определения нестационарных аэродинамических характеристик лопаток на основании модели плоских решеток профилей.

С использованием трехмерных моделей монокристаллических рабочих лопаток установлены закономерности влияния кристаллографической ориентации осей материала на формирование спектра собственных частот и форм их колебаний. Предложен расчетно-экспериментальный метод определения предела выносливости монокристаллических лопаток, что позволяет значительно сократить объем испытаний при одновременном повышении достоверности их результатов.

Изложены результаты экспериментальных исследований по определению влияния характеристик наноструктурированных покрытий, в первую очередь их структуры и температуры осаждения, на демпфирующую способность конструктивных элементов с учетом таких факторов как частота колебаний и температура эксплуатации.

Представлены сравнительные характеристики исходного и модифицированного под щеточные уплотнения вариантов турбины энергопривода газотурбинной электростанции АИ 2500. Приведены результаты гидравлических расчетов и анализ температурного состояния исходной и модифицированной системы охлаждения турбины. Конструктивное решение узла выполнено на основании расчетов напряженно-деформированного состояния, а также расчетов собственных частот и форм колебаний элементов конструкции.

Представлены результаты вычислительных экспериментов по определению влияния обрыва фрагмента лопатки на возможные повреждения рабочего колеса и корпуса газотурбинного двигателя, полученные с использованием трехмерной расчетной модели. Ее достоверность подтверждена хорошим согласованием данных расчетов и испытаний двигателя.

Рассмотрены результаты исследования перекрестных аэродинамических характеристик компрессорных лопаток и их динамической устойчивости к изгибно-крутильным колебаниям при безотрывном и срывном обтекании в широком диапазоне изменения сдвига фаз и соотношения амплитуд поступательных и угловых составляющих перемещений, а также угла атаки, приведенной частоты колебаний и геометрии решетки.

Изложены результаты экспериментальных исследований по определению влияния параметров повреждения типа модели краевой открытой трещины (глубина и местоположение) на формирование спектра собственных частот и вибронапряженность однотипных элементов регулярной системы. В результате их сравнения с данными расчетов получено удовлетворительное совпадение.

Представлены результаты аналитических и численных исследований по оценке влияния аэродинамической связи лопаток на формирование спектра собственных колебаний венцов рабочих колес как сложной механической системы, обладающей конструктивной поворотной симметрией, с учетом частотной расстройки лопаток.

Изложены результаты экспериментальных исследований по определению влияния характеристик структуры на физико-механические свойства материалов покрытий и демпфирующую способность конструктивных элементов с покрытиями при учете таких факторов, как температура, частота и амплитуда напряжения.

Исследовано влияние азимутальной кристаллографической ориентации на прочность монокристаллических охлаждаемых рабочих лопаток с учетом особенностей их системы охлаждения. Установлено, что совершенствование системы охлаждения и рациональный выбор азимутальной кристаллографической ориентации монокристаллических охлаждаемых рабочих лопаток турбин обеспечивает повышение их надежности и ресурса.

Представлены результаты численных исследований по определению особенностей спектра собственных колебаний уплотнений газотурбинных двигателей с учетом их конструктивно-технологических факторов. Предложены рекомендации по повышению их надежности и эффективности.

Разработаны 2D и 3D модели охлаждаемой рабочей лопатки турбины высокого давления и проведен сравнительный анализ результатов расчетов, полученных с помощью этих моделей. На основании результатов расчетов, проведенных в 2D и 3D постановке, установлены закономерности между НДС исследуемых рабочих лопаток, рассчитанных с помощью различных расчетных моделей. Показано, что для достоверной оценки напряженного состояния охлаждаемых рабочих лопаток турбин, обладающих высокой надежностью и требуемым ресурсом, необходимо как применение конечноэлементных 3D расчетных моделей, учитывающих условия их взаимодействия по контактирующим поверхностям, так и достоверных критериев прочности.

Індекс рубрикатора НБУВ: З762.2-01

Рубрики:

Лопаткові компресори

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлены результаты численных исследований по определению влияния возможных нарушений идентичности контактного взаимодействия бандажных полок на характеристики статического напряженного состояния пакетов лопаток и формирование спектра собственных частот и форм колебаний венцов рабочих колес турбин.