The applying of the method of varation of parameters and different circuits of angular parameters to simulate the blade of the compressor

Abstract

ENG: One of the most scientific and complex purpose of engineering are the objects of gas turbine construction. In fact, many of problems solving in this brunch are the same as in the agricultural machinery, energy machines and complexes in their formulation. Traditionally, the development and manufacture of gas turbine engines and compressors are the important directions for gas turbines. Due to the wide variety of compressors and their indicators (principle of action, basic design features, created pressure, performance, frequency of rotation, power consumption) are used in the extensive majority of coal, metallurgical, oil and gas, aviation, ship, transport and other industries and also in industrial complexes. However, at the same time, the requirements of customers are increasingly rising to the quality of turbines production, their economic indicators, reduction of mass-scale characteristics and metal capacity, rising operational safety, environmental cleanliness in work, as well as repairability. The reliability of gas turbine engines substantially depends on the reliability of compressor blades and turbines. This is due to the fact that in addition to stretching and bending from centrifugal forces, bending and torsion from a gas flow, the blades experience alternating stresses from vibration loads, the amplitude and frequency of which vary over a wide range. In addition, turbine and compressor blades are the most widespread, since more than 2000 pieces are spent on the manufacture of one GTE. shoulder blades. Therefore, improving their geometric shape is an important scientific and technical task, the solution of which is to use the achievements of the Applied Geometry and Computer Technology to model and visualize the bypasses of blade machines, and then to manufacture them at the high-speed processing centers with CNC. UKR: Одним з найбільш наукоємних і складних призначень машинобудування є об'єкти газотурбінного будівництва. Насправді, багато проблем, що вирішуються в цій галузі, по своїй постановці аналогічні завданням сельхозмашинобудівництва, енергетичних машин і комплексів. Традиційно важливим напрямком для газотурбінобудування є розробка і виготовлення газотурбінних двигунів і компресорів. Завдяки широкому розмаїттю компресорів та їх показників (принцип дії, основні конструктивні особливості, створюваний тиск, продуктивність, частота обертання, енергоспоживання) вони використовуються в переважній більшості вугільних, металургійних, нафтогазових, авіаційних, суднових, транспортній та інших галузях, а також у промислових комплексах. Однак, водночас вимоги замовників дедалі більше зростають до якості виробництва турбін, їх економічних показників, зменшення масових характеристик та металоємності, підвищення експлуатаційної безпеки, екологічної чистоти в роботі, а також ремонтопридатності. Надійність газотурбінних двигунів істотно залежить від надійності лопаток компресора та турбін. Це пов’язано з тим, що крім розтягування та згинання від відцентрових сил, згинання та кручення від потоку газу, лопаті відчувають змінні напруження від вібраційних навантажень, амплітуда та частота яких змінюються в широкому діапазоні. Крім того, лопатки турбіни та компресора є найбільш розповсюдженими, оскільки на виготовлення одного ГТД витрачається понад 2000 штук лопаток. Тому вдосконалення їх геометричної форми є важливим науково-технічним завданням, вирішенням якого є використання досягнень прикладної геометрії та комп’ютерних технологій для моделювання та візуалізації обводів лопаткових апаратів, а потім їх виготовлення на високошвидкісних обробних центрах з ЧПУ. RU: Одной из наиболее наукоёмких и сложных задач машиностроения являются задачи газотурбиностроения. Многие задачи, решаемые в данной отрасли по своей постановке аналогичны задачам сельхозмашиностороения, энергетических машин и комплексов. Традиционно важным направлением для газотурбиностроения является разработка и изготовление газотурбинных двигателей и компрессоров. Благодаря широкому разнообразию компрессоров и их показателям (принцип действия, основные конструктивные особенности, создаваемое давление, производительность, частота вращения, потребляемая мощность) компрессоры находят свое применение на подавляющем большинстве предприятий угольной, металлургической, нефтегазовой, авиационной, корабельной, автотранспортной и других отраслях, а также в производственных комплексах. Однако, в то же время требования заказчиков все больше растут к качеству производства турбин, их экономических показателей, уменьшение массовых характеристик и металлоемкости, повышения эксплуатационной безопасности, экологической чистоты в работе, а также ремонтопригодности. Надежность газотурбинных двигателей существенно зависит от надежности лопаток компрессора и турбин. Это связано с тем, что кроме растяжения и изгиба от центробежных сил, изгиба и кручения от газового потока испытывают переменные напряжения от вибрационных нагрузок, амплитуда и частота которых изменяются в широких пределах. К тому же турбинные и компрессорные лопатки являются наиболее массовыми, поскольку на изготовление одного ГТД затрачивается более 2000 шт. лопаток. Поэтому совершенствование их геометрической формы является важным научно-техническим заданием, решением которого является использование достижений прикладной геометрии и компьютерных технологий для моделирования и визуализации обводов лопаточных аппаратов, а затем их изготовления на высокоскоростных обрабатывающих центрах с ЧПУ.