Том 8, № 3-2 (2009): Специальный выпуск

Приведено описание разработки виртуальной модели проточной части центростремительного турбинного привода. Данная конечно-элементная модель предназначена для проведения газодинамических исследований турбоприводов с целью улучшения их характеристик методом прямой оптимизации. Модель позволяет включать в неё модули, созданные в различных системах 3D-моделирования и сеткогенерации. Это позволяет применять модель для исследований лопаточных машин, по топологии сходных с турбоприводами. Использование специальной оболочки позволяет проводить расчёты характеристик турбомашин на базе данной модели в автоматизированном режиме.

Рассмотрено напряженно-деформированное состояние (НДС) замкового соединения лопатка-диск типа “Елка” в состоянии зарождения микротрещины. Показано изменение жесткости напряженного состояния в зависимости от базовых углов замкового соединения. Установлена возможность оптимизации замкового соединения, обеспечивающей повышение трещиностойкости.

Предложены новые подходы к оценке шероховатости поверхностей бомбинированных роликов после финишной обработки. В процессе исследования сравнивались два метода. Первый метод традиционный - исследование профилограмм поверхности, второй основан на применении оптико-электронных средств и компьютерных технологий. Приведены результаты сравнения шероховатости поверхности после бесцентрового шлифования абразивными кругами.

На основе анализа остаточного напряжённого состояния детали и использования понятия начальных напряжений разработан энергетический метод определения рациональных режимов упрочнения, обеспечивающий повышение сопротивление усталости и геометрической точности детали в пределах технологического допуска. Показана реализация метода на примере упрочнения микрошариками.

Рассмотрен процесс образования льда на стенках криогенных баков ракет-носителей, проведен теоретический расчет массы льда, образующейся из дождевой воды, попавшей на холодную стенку бака, проведены экспериментальные исследования процесса образования льда, а также методов защиты криогенных поверхностей от образования льда.

Повреждение посторонними предметами – одна из основных причин поломок газотурбинных двигателей. В статье описывается методика вероятностной оценки стойкости лопаток компрессора к повреждению посторонними предметами. Методика основана на численном и экспериментальном моделировании повреждения лопаток, экспериментальной и расчетной оценке снижения усталостной прочности поврежденных лопаток с использованием минимального объема усталостных испытаний, расчете вероятности поломки лопатки. Предложенная методика может быть использована для оценки эффективности мероприятий по повышению стойкости лопаток к эксплуатационным повреждениям посторонними предметами.

Рассматривается возможность увеличения работы и повышения эффективного КПД сложных циклов путём увеличения степени повышения давления до оптимальной по эффективному КПД для простого цикла при условии обеспечения равенства эффективных КПД простого и сложных циклов как критерия эффективности последних.

Описан опыт применения интегрированной CAD/CAM системы разработки управляющих программ для многоканальной обработки с ЧПУ. Описаны способы синхронизации каналов при одновременной токарно-фрезерной обработке. Рассмотрены вопросы разработки постпроцессоров на примере трехканального станка.

Используя схему лучистого теплообмена между неограниченной плоскостью и рядами труб в параллельных плоскостях, рассмотрен теплообмен струйной пелены теплоносителя, движущейся в продольном направлении из фильер капельного холодильника-излучателя и истекающей в космическое пространство. Предложена расчетная схема изменения температуры при охлаждении струйной пелены в космосе. Приведены расчетные формулы для определения текущей и средней температур теплоносителя по длине пелены, а также длина пелены в зависимости от тепловой нагрузки от СОТР КА. Использование предложенной простейшей модели теплообмена струйной пелены капельного холодильника-излучателя и космического пространства привело к практическому совпадению наших результатов расчетов количества сбрасываемого тепла в космическое пространство капельным холодильником и средней температуры по длине струи с результатами, полученными с использованием сложной модели теплообмена капельной пелены Конюхова Г.В.

Основными токсичными компонентами отработавших газов двигателей являются оксиды азота. Одним из наиболее распространенных методов снижения токсичности дизелей является метод некаталитического восстановления NOx аммиаком. Разработана методика расчета конструктивных размеров нейтрализатора с учетом особенностей тепловозных дизелей.

Рассмотрены проблемы выбора опор для модернизации свободной турбины, расчета и оптимизации рабочих характеристик подшипников скольжения. Составлены дифференциальные уравнения движения ротора с учетом его конструктивных особенностей. Приведены результаты расчета вынужденных колебаний системы и дан анализ целесообразности модернизации опор свободной турбины.

Работа посвящена исследованию завихрительного фронтового устройства для малоэмиссионной камеры сгорания. Рассматриваются процессы смешения капельно-жидкого топлива с воздушным потоком. Расчеты проведены на основе интегрирования уравнений Рейнольдса для газовой фазы и уравнений Лагранжа для топливных капель. Исследование процессов смешения выполнено для двух конструктивных вариантов модуля. Сопоставление результатов расчетов с экспериментальными данными показало их удовлетворительное согласование.

Представлена методика получения заготовок из литья, позволяющая управлять составом и структурой материала заготовок за счет вариаций химического состава, температурных режимов, а также искусственных механических, магнитных и других воздействий на расплав в процессе его кристаллизации. Исследована взаимосвязь получаемой микроструктуры и механических свойств материала.

В работе рассматривается расчёт охлаждения камеры перспективного ЖРД с беззавесным охлаждением жидким кислородом. Приведено обоснование выбора конструкции тракта охлаждения, выполнен анализ различных методик расчёта теплового состояния камеры, предложены рекомендации по снижению температуры огневой стенки и по испытаниям камеры.

Для динамического исследования ДВС в среде MSC.ADAMS необходим расчёт сил давления газов на поршень в зависимости его перемещения. Расчёт индикаторной диаграммы выполнен по программе КДАМ в зависимости от диаметра поршня, степени сжатия, коэффициента прироста давления, угла опережения зажигания. Выполнены динамические исследования для рядного, V-образного и оппозитного ДВС.

Предложен алгоритм экспоненциального сглаживания временного ряда, имеющего произвольный тренд. Алгоритм может быть полезен при автоматизированном контроле технического процесса в реальном масштабе времени.

Начальному проектированию авиационных ГТД характерны неопределенности: многокритериальность – неопределенность цели; неопределенность (прогнозный характер) исходных проектных данных и др. Проектным решением в этих условиях может быть нахождение области компромиссов. С учетом этих особенностей получены области рациональных значений параметров рабочего процесса малоразмерного вертолетного ГТД.

Представлены методика и результаты уточненного расчета двухкомпонентной центробежной эмульсионной форсунки с учётом влияния конкретных конструктивных особенностей.

Приведена совокупность смешанных уравнений, представляющая математическую модель ракетного двигателя малой тяги, работающего на газообразных кислороде и водороде, при коротком единичном включении, а также в импульсном режиме работы, когда такие короткие включения следуют с определенной частотой.

Рассмотрена неоднородность фронта усталостной трещины при многоцикловом нагружении с точки зрения волновых деформационных процессов. Представленные положения на основе гипотезы плоских продольных сечений позволяют использовать волновые уравнения для описания структуры трещины. Этот метод дифференциального анализа фронта трещины является основой для волновой теории циклической прочности.

В статье изложены принципы построения моделей структуры материала МР и процесса передачи тепла в условиях отсутствия конвекции среды, заполняющей поры.

Исследованы физико-механические свойства хромовых покрытий, полученных в оксалатно-сульфатном электролите в присутствии наноразмерных частиц Аl2O3 и ZrO2. Представлены результаты ускоренных коррозионных испытаний в КСТ-35 кластерных «трёхвалентных» покрытий с дополнительной обработкой. Методом рентгеновской фотоэлектронной и Оже-спектроскопии (РФЭС) и рентгенографического анализа определена структура и морфология покрытий Сr(III), осаждённых в электролите с добавками наночастиц Аl2O3.

Предложен метод проточного реактора, позволяющий исследовать при различных граничных условиях закономерности протекания и параметры различных стадий преобразования топлива: время индукции жидкофазных реакций СЖРТ, время индукции газофазных реакций, степень газификации и эффективность преобразования СЖРТ, влияние жидкофазного смешения компонентов на процессы преобразования топлива, особенностей течения и взаимодействия жидкофазных и газофазных промежуточных продуктов преобразования, давления в реакторе.

Приводится способ исследования погрешностей базирования в механизме крепления лопатки наладки прибора ПОМКЛ-БЛИК. Исследование погрешностей осуществляется в два этапа. На первом этапе проводится эксперимент по фиксированию поля рассевания путем измерения случайных пространственных положений эталона с помощью координатно – измерительной машины. На втором этапе производится обработка полученных в ходе эксперимента данных. Проблема обработки заключается в том, что данные распределены в двухмерном пространстве. В связи с этим в статье приводится способ аппроксимации двухмерных плотностей вероятностей. В результате исследования может быть получено аналитическое выражение двухмерного закона распределения описывающего случайное поле экспериментальных точек, доверительные интервалы вероятности в двухмерном пространстве.

В статье показана необходимость создания комбинированного воздушно – ракетного двигателя для перспективных летательных аппаратов и обосновано применение в нем пульсирующей камеры сгорания. Приводится обзор пульсирующих камер, которые возможно применить в аэрокосмической технике, показаны их модели, спроектированные и испытанные авторами. Разработана схема комбинированного двигателя с прямоточной камерой пульсирующего горения и перпендикулярным подводом газового потока. Проведены огневые испытания стендовой модели силовой установки и получены основные ее тактико – технические характеристики.

Приведены результаты экспериментальных исследований влажностного режима в топливных баках ракет-носителей тяжёлого класса для обеспечения противокоррозионной защиты во время хранения и авиационного транспортирования.

В работе проводится сравнение картин течения газа в межлопаточных каналах ступени турбины, полученных в расчете с помощью программы CFX c существующими физическими представлениями и экспериментальными данными. Расчетная структура потока качественно хорошо согласуется с имеющимися данными, и позволяет детально изучить вторичные течения в каналах осевой турбины.

Обсуждаются проблемы построения адекватной комплексной структурной модели ГТД с целью полунатурного исследования поведения САУ при системных отказах. Предложены структура и разработана технология построения адекватной комплексной модели ГТД на примере ТРДДФ для полунатурного моделирования, включающие специальный комплекс моделей, имитирующих процессы реконфигурации системы управления, контроля и диагностики FADEC при системных отказах.