Отправить статью по E-mail ВИБРАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОПАТОК КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ГТД ДН80
- Авторы: Прокофьев А.Б.1, Чернявский А.Ж.1, Ворох Д.А.1, Данилин С.А.1, Данилин А.И.1, Аксёнов А.Н.2, Максимовский С.Г.2
-
Учреждения:
- Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
- ПАО «Тюменские моторостроители»
- Выпуск: Том 8, № 4 (2022): 15.12.2022
- Страницы: 14-24
- Раздел: Статьи
- Дата публикации: 15.12.2022
- URL: https://dynvibro.ru/dynvibro/article/view/14959
- DOI: https://doi.org/10.18287/2409-4579-2022-8-4-14-24
- ID: 14959
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Газотурбинные двигатели (ГТД) являются основой современных энергетических установок. На объектах ПАО «Газпром» применяются газоперекачивающие агрегаты с ГТД ДУ80 и ДН80 мощностью 25 МВт производства предприятия «Зоря–Машпроект». Данным ГТД характерны определённое несовершенство конструкции и недоведённость лопаточного аппарата 3 и 4 ступеней компрессора низкого давления (КНД), что влечет за собой преждевременный выход двигателей из эксплуатации и повышенные затраты на ремонт. Кратко описано измерительное устройство разработки Самарского университета ПРИЗ-1, которое использовалось для исследования вибрационных характеристик рабочих лопаток 3 и 4 ступеней КНД ГТД ДН80 в условиях испытательного стенда ПАО «Тюменские моторостроители». В статье приведены результаты выполненных бесконтактных измерений параметров деформационного состояния 3 и 4 лопаточных ступеней КНД ГТД ДН80: статического положения лопаток; амплитуды изгибных колебаний лопаток; зазоров между торцами лопаток и внутренней поверхностью корпуса; амплитуды крутильных колебаний лопаток; изменения углов закрутки лопаток. Представлены примеры визуализаций измеренных параметров. Результаты исследований вибрационных характеристик лопаток КНД будут использованы в процессе конструкторско-технологических работ, направленных на доводку, повышение надёжности лопаточного аппарата и увеличение межремонтного ресурса ГТД ДН80.
Ключевые слова
Об авторах
А. Б. Прокофьев
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: arkadiy.chernyavskiy@vaz.ru
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
А. Ж. Чернявский
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: arkadiy.chernyavskiy@vaz.ru
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
Д. А. Ворох
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: arkadiy.chernyavskiy@vaz.ru
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
С. А. Данилин
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: arkadiy.chernyavskiy@vaz.ru
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
А. И. Данилин
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королёва (Самарский университет)
Email: aidan@ssau.ru
Россия, Московское шоссе, 34, г. Самара, 443086, Российская Федерация
А. Н. Аксёнов
ПАО «Тюменские моторостроители»
Email: arkadiy.chernyavskiy@vaz.ru
Россия, Площадь Владимира Хуторянского, г. Тюмень, 625007, Российская Федерация
С. Г. Максимовский
ПАО «Тюменские моторостроители»
Email: arkadiy.chernyavskiy@vaz.ru
Россия, Площадь Владимира Хуторянского, г. Тюмень, 625007, Российская Федерация
Список литературы
- Центрремонт № 1 (77), 2017 // Корпоративная газета ООО «Газпром центрремонт».
- H. Jones. A nonintrusive rotor blade vibration monitoring system. International Gaz Turbine and Aeroengine Congress & Exibition 1996, ASME Transactions 96-GT-84.
- S. Heath, M. Imregun. A Survey of blade tip-timing measurement techniques for turbomachinery vibration // J. Eng. Gas Turbines Power 120(4), 1998. pp 784-791. doi: 10.1115/1.2818468.
- M. Dowell, G. Sylvester. Turbomachinery prognostics and health management via eddy current sensing: Current developments, 1999.
- A. von Flotow, M. Mercadal, P. Tappert. Health monitoring and prognostics of blades and disks with blade tip sensors // Proceedings of the 2000 IEEE Aerospace Conference, Vol. 6, 2000, pp 433-440.
- Патент РФ № 2177145, МПК G01H 1/08 (2000.01). Сигнализатор предаварийных деформаций лопаток турбомашин. Данилин А.И., Чернявский А.Ж., Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. акад. С.П. Королёва (СГАУ). Заявл. 29.03.2000, опубл. 20.12.2001, бюл. № 35.
- M. Zielinski, G. Ziller. Noncontact blade vibration measurement system for aero engine application. 17th Int. symp. on air-breathing engines, Munich, 2005, Paper No. ISABE-2005-1220.
- C. Lawson, P. Ivey. Turbomachinery blade vibration amplitude measurement through tip timing with capacitance tip clearance probes // Sensors and Actuators A: Physical, 2005, Vol. 118, Issue 1, pp. 14–24, doi: 10.1016j@sna.2004.07.002.
- Данилин А.И., Адамов С.И., Чернявский А.Ж. Диагностика и контроль рабочего состояния лопаток паровых турбин // Электрические станции, 2007, № 7, с. 19-25.
- Данилин А.И. Бесконтактные измерения деформационных параметров лопаток в системах контроля и управления турбоагрегатами. Самара: Изд-во Самар. науч. центра РАН, 2008. 218 с.
- D. Cardwell, K. Chana, P. Russhard. The use of eddy current sensors for the measurement of rotor blade tip timing – sensor development and engine testing. ASME Turbo Expo 2008, ASME Paper GT2008-50792.
- Данилин А.И., Чернявский А.Ж. Критерии дискретно-фазового контроля рабочего состояния лопаток и их реализуемость в системах автоматичес-кого управления турбоагрегатами // Вестник Самар. гос. аэрокосм. ун-та им. акад. С.П. Королёва. - 2009. № 1(17). - С. 107-115.
-
M. Witoś, R. Szczepanik. Turbine engine health / Maintenance status monitoring with use of phase-discrete method of blade vibration monitoring // Solid State Phenomena, 2009, Vol. 147-149, 530–541. doi: 10.4028/
- P. Procházka, F. Vaněk. Non-contact systems for monitoring blade vibrations of steam turbines. Int. conf. on noise and vibration engineering (ISMA) 2012, pp. 3359-3372.
- Патент РФ № 2584723, МПК G01H 11/06. Способ определения параметров колебаний лопаток вращающегося колеса турбо-машины и устройство для его осуществления. Данилин А.И., Чернявский А.Ж., Данилин С.А. и др., Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. акад. С.П. Королёва. Заявл. 03.02.2015, опубл. 20.05.2016, бюл. № 14.
- Патент США № 9810090, МПК H01L 21/00. Method for determining the oscillation parameters of turbo-machine blades and a device for putting the same into practice. Danilin A.I., Chernyavskij A.Zh., Danilin S.A. et al. Samara State Aerospace University. Priority date 3.02.2015, patent date 7.11.2017.
- Чернявский А.Ж. Дискретно-фазовые преобразователи динамических перемещений лопаток для систем управления турбоагрегатов : дис. ... канд. техн. наук: 05.13.05. Самара: Самар. нац. исслед. ун-т им. акад. С.П. Королева, 2018. 178 с.
- A. Chernyavskiy, A. Danilin and S. Danilin. The development of diagnostic methods of dynamic state of turbine units blades - new method for determining oscillation parameters. 2020 Int. Conf. on Dynamics and Vibroacoustics of Machines (DVM). Samara, Russia, 2020, 9243893, pp. 1-7, doi: 10.1109/DVM49764.2020. 9243893.
Дополнительные файлы
