Повышение эффективности и ресурса турбин турбонасосных агрегатов жидкостных ракетных двигателей при применении двусторонних радиальных лабиринтных уплотнений гребешкового типа

П. С. Левочкин, В. К. Чванов, В. С. Васильев, С. Ф. Тимушев

Аннотация


В настоящее время совершенствование конструкции жидкостных ракетных двигателей зависит от целого ряда факторов и мероприятий, среди которых можно выделить улучшение энергетических характеристик входящих в состав двигателей узлов и агрегатов. Предлагается рассмотреть турбину турбонасосного агрегата с применением двусторонних радиальных лабиринтных уплотнений гребешкового типа в сравнении с односторонними радиальными лабиринтными уплотнениями гребешкового типа, применяемыми в настоящее время. Для сравнения представлены основные геометрические параметры каждого варианта уплотнения, изображения построенных для расчётов 3D-моделей проточных частей уплотнений, полученный вид расчётной сетки каждого варианта уплотнения, графики распределения давления и поля скорости. Для каждого варианта уплотнения рассчитана секторальная утечка, проведена расчётная оценка возможности снижения температуры рабочего газа на входе в турбину. В дальнейшем следует уделить внимание более детальному изучению данного вида уплотнений с использованием современных вычислительных мощностей.


Ключ. слова


Жидкостный ракетный двигатель; турбонасосный агрегат; турбина; уплотнение; зазор; утечка; эффективность; ресурс

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Кириллов И.И. Теория турбомашин. Л.: Машиностроение, 1972. 533 с.

2. Лёвочкин П.С., Чванов В.К., Ромасенко Е.Н., Сидоренко А.С., Каналин Ю.И. Проблемы разработки агрегатов ТНА и бустерных насосов современных ЖРД. М.: НПО Энергомаш, 2017. 483 с.

3. Беляев Е.Н., Чванов В.К., Черваков В.В. Математическое моделирование рабочего процесса ЖРД. М.: МАИ, 1999. 228 с.

4. Каналин Ю.И., Чернышева И.А. Обеспечение эксплуатационных характеристик турбин ТНА в соответствии с требованиями работы в составе ЖРД // Труды НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко. 2015. № 32. С. 237-262.

5. Скибин С.А., Стернин Л.Е., Чернышева И.А., Каналин Ю.И., Полетаев Н.П., Казеннов И.С. Оптимизация конструкции лабиринтных уплотнений турбин на основе модели пространственного течения. НТО № 769-92-2013. 29 с.

6. Кесаев Х.В., Трофимов P.C. Надёжность двигателей летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1982. 136 с.

7. Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчёт агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей. M.: Машиностроение, 1986. 376 с.

8. Тимушев С.Ф., Клименко Д.В., Фирсов В.П., Антюхов И.В. Численное моделирование пульсаций давления и нестационарных нагрузок в радиальной турбине турбодетандера // Труды МАИ. 2015. № 82. http://www.trudymai.ru/upload/iblock/4e3/timushev_klimenko_firsov_antyukhov_rus.pdf?lang=en&issue=82


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-4-81-92

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533