Госник ОКАД

21.Сопловые аппараты турбин.

Для установки СА используются только поперечные разъемы

Условия работы СА: 1)рабочая температура лопаток СА 950-100°С; 2)неравномерное температурное поле лопаток СА Т=400-500; 3)многократные остановки и запуск вызывают малоцикловую усталость.

Требования к конструкции и технологичности сопловых лопаток: 1)точность и надежность установки в корпус турбины4 2)отсутствие значительных термических напряжений; 3)исключение перегрева; 4)технологичность при изготовлении, сборке, замене лопаток СА Блок лопаток СА -2-5 лопаток: + 1)удобство сборки; 2)уменьшение утечек.

-: сложность замены Конструкция СА: 1) одноопорные; 2) двухопорные.

22. Материалы деталей турбин.

Требования к материалам газовых турбин: 1)длительная жаропрочность 2)достаточная жаростойкость 3)высокое сопротивление ползучести 4)высокая эрозионная стойкость Материалы:

1)Ti сплавы используются для корпусов турбин при невысокой Т и при защищенности, но они не характерны для турбин

2)Ni сплавы делятся на:

а) жаропрочныеделятся на: -литейные -дефформируемые б)жаростойкие

Материалы для лопаток турбин 1)литейные

ЖС6К, ЖС6Ф, ЖС6У-для Т не более 1000°С ЖС26, ЖС30, ЖС36, ЖС40-для Т не более 1100°С 2)деформированные

ХН77ТЮР,ХН55ВМТКЮ,ХН51ВМТЮКФР для Т 950-1000°С Материалы для дисков турбин ХН77ТЮР,ХН73НБТЮ,37Х12Н8Г8МФБ,ЭП741, ЭП742

23.Конструкция лопаток турбин с пленочным охлаждением и с проникающим охлаждением.

1.конвективно-пленочное охлаждение

+: Тг мех-1600-1700 К

-: 1)большое кол-во охлаждающего воздуха; 2)решетка профилей имеет большое гидравлическое сопротивление.

2.пористое(проникающее) охлаждение

d пор=0,2-0,5мм

+: Тг мех-1700-1750 К и выше

-:

1)повышенное гидравлическое сопротивление 2)поры имеют маленький размер, и начинают зарастать окисной пленкой 3)поры засоряются.

24. Конструкция жаровых труб основных камер сгорания: подвод воздуха для горения, разбавления и охлаждения стенок.

Жаровая труба (ЖТ) имеет секционную штампо-сварную конструкцию. Состоит из нескольких цилиндрических или конических секций, штампованными из листа δ=1-1,5 мм с последующей контактной сваркой. Для обеспечения подгонки при сварки, сложные секции калибруют в специальных штампах. Соединение ЖТ с СА турбины – телескопическое с возможностью теплового расширения. В секциях ЖТ выполняют отверстия: 1) основные (для подвода воздуха в хону горения, разбавления); 2) охлаждающие.

Типы основных отверстий:

Схемы охлаждения:

1.Система отверстий	в	2.С двойным экраном (с	3.Типа	«терка»	+:
уступе секций		П-образным кольцом)	простота	конструкции;
			-:	концентрация
			напряжений.

4.Перекрывающее секции с промежуточной графитовой лентой

5.Послойное

25. Компрессоры ГТД: назначение, предъявляемые требования, классификация по конструктивным схемам.

Компрессор предназначен для сжатия воздуха поступающего в КС.

Ступень компрессора состоит из РК и расположенного за ним НА. РК - это диск с лопатками. НА это диск с неподвижными лопатками. Совокупность всех лопаток – лопаточный венец.

Степень сжатия комп-ра .

Требования: 1) Возможно меньшая масса Мк=(0,3...0,5)Мдв; 2) Высокий КПД Ƞк*=0,86...0,88; 3) Достаточный запас газодинамической устойчивости(вращающийся срыв, помпаж – характеризуется высоким уровнем вибрации); 4) Высокая надежность и живучесть; 5) Технологичность; 6) Удобство контроля технологич состояния.

Техническое совершенство двигателя определяется качеством компрессора. Классификация:

1. По направлению течения воздуха: а) Осевые, б) Центробежные; в) Диагональные; г) комбинированные.

2. По числу каскадов (каскад – совокупность элементов вращаю-ся с одной угловой скоростью): а) однокаскадные; б) двухкаскадные; в) трехкаскадные. 3.По форме проточной части (в осевом сечении):

а) DК=const; б) DВТ=const; Dср=const (в);

г) Комбинированная схема DК=const и Dср=const.

26.Турбины ГТД: назначение, предъявляемые требования, классификация по конструктивным схемам.

Турбина предназначена для преобразования располагаемой энергией рабочего тела в мощность на валу. Полученная мощность используется для привода компрессора и (или) воздушного винта. В турбине рабочее тело расширяется и передает свою энергию РК. В ГТД широко используются осевые турбины.

Ступень осевой турбины состоит из СА и РК расположенного вслед за ним.

Требования:

Обеспечение требуемой мощности

Возможно меньшая масса и габариты

Достаточная надежность в условиях тепловых и динамических нагрузках

Классификация:

1.По числу каскадов (1,2,3...)

2.По наличию внутреннего охл лопаточных венцов (охлаждаемые и неохлаждаемые)

3.По наличию регулирования радиального зазора (регулируемые и нерегулируемые)

4.По схеме ротора

Диск между опорами

Консольное расположение дисков

5.По направлению течения газа (осевые и радиальные(ц/б и ц/с, у ц/с газ движется в обратном направлении))

27. Конструкция регулируемых сопел.

Это часть ГТД предназначена для: 1) Для преобразования потенциальной Е в кинетическую газовой струи; 2) Отвода газов от двигателя; 3) Регулирование режима работы; 4) турбокомпрессора путем изменения площади сечения; 5) Снижения уровня шума

выхлопной струи; 6) Отклонение вектора тяги; 7) Экранирование ИК излучения экранируемых элементов.

Требования: а) Минимал потери полного давления; б) Безотказная работа механизма управления подвижными элементами выходных устройств; в) Минимальная масса и габариты.

Классификация: 1) Одностворчатые; 2) 2-хстворчатые; 3) Многостворчатые; 4) Сопло с подвижным центральным телом.

5) С газодинамическим регулированием выходного сечения

6) Регулируемое сопло Лаваля

7) Регулируемое энжекторное сопло

28.Защита проточной части ГТД от обледенения и попадания посторонних предметов.

Защита от попадания посторонних предметов:

1) Сетка, решетка.

2)Защитные устройства вентиляционного типа.

3)ЗУ жалюзийного типа

4)ЗУ циклонного типа

Защита от обледенения:

1)Использование противооблединительной жидкости; 2) Водоотталкивающие покрытия (трудно удержать на поверхности); 3) Обогрев отработанным маслом (мало масло); 4) Электрообогрев; 5) Обогрев газом из-за турбины (длинные трубы); 6) Обогрев воздухом из компрессора.

29.Тепловое состояние дисков турбин. Схемы охлаждения дисков.

Радиальное распределение температур – характеризует тепловое состояние двигателя (диска).

Изменение температуры диска при запуске двигателя и выходе на крейсерский режим.

1. Радиальный обдув.

+: 1) простота конструкции; 2) надежность работы; 3) хорошая

вентиляция всей полости между корпусом и диском.

-: 1) требуется большой GB;

2) невысокая эффективность охлаждения периферийной нагретой части.

2. Периферийный обдув.

+: эффективное охлаждение горячей части диска.

-: 1) при малом количестве отверстий происходит прорыв газа в полость перед диском; 2) при большом числе отверстий

уменьшается их диаметр, следовательно, ухудшаются полости перед диском.

3. Комбинированный обдув.

+: минимальный расход охлаждающего воздуха.

-: Усложнение конструкции.

30.Способы соединений дисков турбин с валами и между собой

1)Соединение стяжными болтами

2)С торцевыми треугольными шлицами и стяжными болтами

3)Радиальными штифтами

4)Эвольвентными шлицами (только в двигателях с малыми ресурсами )

5)Сварные соединения

Соединение радиальными штифтами: