Ответы

18 Зазоры в проточной части компрессора радиальные и осевые.

Зазоры необходимы для предотвращения соприкосновения подвижных поверхностей с неподвижными при неблагоприятных режимах работы двигателя. Радиальный зазор-разница радиуса корпуса и радиуса ротора в заданном поперечном сечении. Определяет КПД и тягу. На величину зазора влияют допуски изготовления деталей, возможность перекоса и прогиба деталей под собственной массой; овализация корпуса и ротора, деформация ротора. На первых, средних и последних ступенях величины радиального зазора разные (уменьшаются). Осевой зазор-зазор между рабочими лопатками и лопаткой НА. От зазора зависит величина и масса компрессора. На среднем радиусе рекомендуется выбирать осевой зазор в пределах 15…20% от хорды.

Воздушные уплотнения

Для разделения воздушных полостей двигателя с различным давлением применяется лабиринтные уплотнения. Работа лабиринтных уплотнений -создание большого гидравлического сопротивления за счет многократного дроссилирования воздушного потока при течении его через каналы с резкоменяющемся проходным сечением.

а) лабиринтные уплотнения с прямыми гребешками; б) с наклонными гребешками; в) с гребешками на конической поверхности. Гребешки нарезаются на роторных деталях. Эффективность лабиринтных уплотнений зависит от формы и наклона гребешков, их числа, величины зазора d, перепада давления в уплотняемых полостях. Эффект уплотнения увеличивается за счет использования гребешков с наклоном. При больших перепадов давлений лабиринты устанавливают в 2 или 3 яруса. На величину расхода воздуха ч. з. уплотнения существенно влияет форма кромок гребешков. Не допустимо притупление (скругление) кромок. Для обеспечения min зазора d на неподвижное гладкое кольцо наносится слой мягкого легко прирабатываемого покрытия. Гребешки при касании делают канавки (гребешки не повреждаются, ротор не заклинивает). Рекомендованный р-р d=0,5…1,5 мм без покрытия; d=0,05…0,15 мм с покрытием. Масса перетекающего воздуха пропорциональна площади кольцевого сечения зазора.

19 Регулирование радиальных зазоров

Для уменьшения радиального зазора применяются специальные мягкие покрытия. Покрытие наносят на внутреннюю поверхность корпуса. Толщина покрытия после обработки 1-3 мм. Асбест и графит в основе покрытия. Зона высоких температур и давлений. Спиральные канавки глубиной 3 мм, шагом 1 мм. Актуальным является вопрос сохранение оптимального зазора на различных режимах работы двигателя. Используются разные способы регулировки например: путем нагрева или охлаждения корпуса К последней ступени. На 1-х ступенях 0,2-0,7%, на последних ступ. 1,5-5%.

20 Материалы основных деталей компрессоров

При выборе материала исходят из условия работы и нагружения, их теплового состояния, сопротивления коррозии и эрозии, обеспечения требуемой долговечности. В зависимости от температуры: до 250°С используют АL сплавы (АК4); 400-450°С-Тi, жаропрочные материалы. На первых ступенях - проблема коррозии, стойкости ПС90А. Материал вентилятора: диск ВТ8, лопатка ВТ8М; Подпорные степени – диск и Р. Л.-ВТ8М, корпус ВТ6;

КВД: Р. Л. I…VIII ст. – ВТ8М

IX…XII ст. – ЭИ787ВД;

Диски I…VI ст. – ВТ18У; Остальные иски ЭИ787ВД; Разделительный корпус МЛ-5ПЩ;

99 изд. Диски КНД:ВТ9;

Р. Л.-ВТ3-1;

КВД:

Р. Л. I…III ст. ВТ3-1

IV…V ст. ВТ18-У

V…IX ст. ЭП-718

Диск I…IV ст. ВТ-9

IV…VI ст. ВТ-18У

VII, VIII ст. ЭИ698

IX ст. ЭП742

Перспективные материалы: Композитные материалы - армированные карбидами В и С, матрица полимеры. Удельная прочность и жесткость значительно выше К. М. с волокном бора и углерода. Матрицы - полимерные металлические МЛ10; МЛ9;АЛ4.

54 Перспективные конструкции выходных устройств Устройства для нижения инфракрасного излучения. Основные элементы: лопатки последней ступени турбины, элементы ФК и РС, сама струя выходящая из реактивного сопла. Уменьшить возможность обнаружения по ИК излучению достигается след. способами: экранирование прямого ИК излучения горящего элемента выходных устройств. 1) экранирование - с помощью охлажденного центр. тела с криволинейным выходным каналом с помощью криволинейных патрубков с изогнутыми охлаждающими лопатками или экранами, распределенными в шахматном порядке 2) экранирование горячих элементов конструкции и интенсификации смешения выходного газового потока с наружным воздухом с помощью выходных устройств с регулируемыми плоскими соплами 3) конвективно пленозным охлажденным воздухом, видимых со стороны сопла нагретых поверхностей выходного устройства до уровня близкого температуре кипения самолета. 4) использование материалов и поверхностей с пониженной излучаемой способностью.

Этот рисунок позволяет решить проблему с уменьшением ИК излучения

3 центробежное тело, 4 обечайка – создают каналы для охлаждения как одного центробежного тела так и РС.

Регулирование сечений на срезе РС: позволяет увеличить тягу; получить полное и частичное реверсирование; изменять площадь выходного сечения – это сверхзвуковое реактивное сопло плоского типа. Плюсы: - увеличивается маневренность, аэродинамичность, уменьшается инфракрасное излучение. Минусы: проблема с аэродинамикой, хуже по массовым параметрам.

1-дозвук, 2-сверхзвуковой, 3-наружный (створка 3 бегает по пазу по направляющим створки 1). створка 1 позволяет регулировать критическое сечение; 2 – выходное сечение. Изменение площади сечений может быть одновременным. Поворот створок может уменьшить величину ИК излучения.

17 Устройства, обеспечивающие устойчивую работу компрессоров

Узлы поворотных спрямляющих лопаток, узлы клапанов перепуска для устранении пампажа в осевом компрессоре.