Оптимизация массогабаритных характеристик диска турбины высокого давления


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты оптимизации массогабаритных характеристик рабочего диска турбины высокого давления турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой. Рассмотрены вопросы моделирования работы первой ступени двигателя с покрывным диском, обеспечивающим подвод охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам. Проведён прочностной расчёт напряжений, возникающих в результате действия центробежных сил в условиях высокой температуры. Построена трёхмерная модель диска. Использован метод конечных элементов. В результате теплового расчёта получена картина распределения температур в теле диска. Максимальные напряжения в диске находятся в местах сопряжения передней поверхности диска и отверстий подвода охлаждающего воздуха к рабочим лопаткам. В зоне полостей для подвода охлаждающего воздуха наблюдается присутствие пластической деформации. Показано, что целесообразно выполнить ступенчатую часть диска из материала с меньшей жаростойкостью и с большим значением допустимых предельных напряжений. На основе проведённого исследования предложена конструкция биметаллического диска, выполненного методом порошковой металлургии.

Об авторах

М. В. Силуянова

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: dc2mati@yandex.ru

доктор технических наук,
профессор кафедры «Технология производства и эксплуатации двигателей летательных аппаратов»

Россия

А. Н. Грунин

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: grunin.anton@mail.ru

аспирант

Россия

А. Д. Алендарь

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: artem.alendar@mail.ru

аспирант

Россия

С. К. Кандауров

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: sergey@kbbase.ru

аспирант

Россия

Список литературы

  1. Гращенков Д.В., Щетанов Б.В., Ефимочкин И.Ю. Развитие порошковой металлургии жаропрочных материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2011. № 5. С. 13-26.
  2. Придорожный Р.П., Шереметьев А.В., Зиньковский А.П., Меркулов В.М., Федорченко Н.Н. Оценка напряжённого состояния замковых соединений рабочих лопаток турбин с учётом возможных отклонений их размеров // Авиационно-космическая техника и технология. 2007. № 8. С. 81-85.
  3. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчёт деталей. М.: Машиностроение, 1981. 550 с.
  4. Кишалов А.Е., Кудоярова В.М., Маркина К.В., Игнатьев О.И. Анализ нагрузок, действующих на элементы конструкции ГТД // Молодой учёный. 2012. № 11 (46). С. 52-60.
  5. Силуянова М.В., Курицына В.В., Иосифов П.А. Стратегии, методы и модели управления технологическим развитием производств авиационно-космического машиностроения. М.: МАИ, 2016. 158 с.
  6. Силуянова М.В., Курицына В.В., Бойцов А.Г. Модели и методы технологического аудита наукоёмких производств. М.: МАИ, 2017. 158 с.
  7. Курицына В.В., Силуянова М.В. Автоматизация процедур технологического менеджмента в производстве авиакосмической техники // СТИН. 2017. № 9. С. 5-11.
  8. Магеррамова Л.А. Применение биметаллических блисков, изготавливаемых методом ГИП из гранулированных и литейных никелевых суперсплавов, для увеличения надёжности и ресурса газовых турбин // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2011. Т. 15, № 4 (44). С. 33-38.
  9. Гарибов Г.С., Гриц Н.М., Востриков А.В., Федоренко Е.А., Волков А.М. Освоение перспективного высокопрочного гранулируемого никелевого сплава при производстве заготовок турбинных дисков для авиационных двигателей нового поколения // Технология лёгких сплавов. 2012. № 3. С. 64-69.
  10. Кононов С.А., Перевозов А.С., Колачев Б.А. Структура и механические свойства гранулированного сплава ЭП741НП, полученного по технологии, включающей горячее изостатическое прессование и обработку давлением // Металлы. 2007. № 5. С. 86-89.
  11. Кокорин В.Н., Филимонов В.И., Сизов Н.А., Груздев Д.П. Способ прессования с наложением УЗ-воздействия увлажнённых механических смесей на основе железа // Вестник Ульяновского государственного технического университета. 2012. № 3 (59). С. 24-27.
  12. Быков Ю.Г., Магеррамова Л.А., Кратт Е.П., Бакулин С.С. Опыт разработки технологии изготовления биметаллического турбинного блиска перспективного газотурбинного двигателя // Наука – производству. 2014. № 9. С. 148-156.
  13. Агеев С.В., Гиршов В.Л. Горячее изостатическое прессование в порошковой металлургии // Металлообработка. 2015. № 4 (88). С. 56-60.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2020

Ссылка на описание лицензии: https://journals.ssau.ru/index.php/vestnik/about/editorialPolicies#custom-2

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах