Приведены результаты исследований струйных течений при дозвуковой и сверхзвуковой скорости истечения струи. Рассмотрено влияние режимных параметров (температуры и перепада давления) на характеристики струи. Расширение дозвуковой струи исследовано в том числе при наличии шевронов и спутного потока. Сверхзвуковые струи рассмотрены в постановках с прямоугольным соплом и осесимметричным биконическим соплом с аэродромом. Численные исследования проведены с помощью RANS/ILES-метода высокого разрешения.
Ключевые слова: RANS/ILES-метод, турбулентные струйные течения
Представлена методика численного моделирования динамики разбалансированного ротора, позволяющая учесть его взаимодействие с корпусом через податливый лопаточный венец и изменение частоты вращения ротора под действием контактных сил и других сил сопротивления. Построена нелинейная динамическая модель авиационного двигателя, включающая все структурные элементы силовой схемы. Выполнен анализ поведения системы роторов и корпусов двигателя при обрыве лопатки вентилятора. Проведена оценка эффективности введения слабого звена в силовую схему для снижения нагрузок при обрыве лопатки и оценка влияния контактов на пиковые значения нагрузок в системе.
Ключевые слова: обрыв лопатки вентилятора, динамика ротора, дисбаланс, слабое звено, контакт ротора с корпусом
Одной из задач отечественного авиадвигателестроения является разработка и создание конкурентоспособных двигателей в диапазоне тяги 250…450?кН для широкофюзеляжных дальнемагистральных самолетов. Представлена сравнительная оценка уровней шума дальнемагистральных самолетов, силовая установка которых состоит из двух ТРДД большой тяги, в одном случае с прямым, в другом – с редукторным приводом вентилятора. Намечены основные направления исследований по созданию новых технологий снижения шума различных источников применительно к перспективным ТРДД.
Ключевые слова: шум самолета, источники шума двигателя, реактивная струя, вентилятор, камера сгорания, турбина, система шумоглушения, звукопоглощающая конструкция, прямой привод вентилятора, редукторный привод вентилятора
Рассмотрены основные проблемы, связанные с соединением керамических деталей и сборочных единиц (ДСЕ) горячей части ГТД на примере опыта зарубежных двигателестроительных компаний. Освещены возможные причины возникновения напряжений в керамическом материале: различие в значениях температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) металлического и сопряженного с ним керамического элементов конструкции, разное давление на внешней и тыльной сторонах ДСЕ, неравномерность температурного поля на поверхностях ДСЕ и др. Показано, что наиболее часто соединение разнородных материалов осуществляется с помощью гибких металлических элементов, которые позволяют нивелировать различие значений ТКЛР. Дополнительно для устранения явления схватываемости при контакте керамических и металлических ДСЕ рекомендуется применение специальных гибких волокнистых материалов. Широкое применение для креплений типа «керамика – металл» получили специальные зажимы, в которых не возникают термические напряжения при повышенных температурах.
Ключевые слова: соединение, ТКЛР, керамика, ГТД, камера сгорания
На основании данных авиационной медицины и летно-технических данных проектов высокоскоростных пассажирских самолетов проведена оценка перегрузки при ускорении, обеспечивающей комфортный перелет пассажиров.
Ключевые слова: высокоскоростной пассажирский самолет, сверхзвуковой пассажирский самолет, ускорение, перегрузка, условия комфортного перелета
Описаны физика и классификация технологических процессов лазерной ударной обработки (ЛУО), области применения ЛУО в авиационной промышленности, основные результаты теоретических и экспериментальных исследований ЛУО, выполненных в последние годы, и математические модели ЛУО.
Ключевые слова: лазерная ударная обработка, поверхностное упрочнение, остаточные напряжения, плазма, усталость, повреждение посторонним предметом, математическая модель, нестационарная задача, явный метод интегрирования, неявный метод интегрирования, собственные деформации
К использованию водорода в качестве топлива для газотурбинных двигателей растет интерес как к средству снижения выбросов вредных веществ и выработки более «чистой» электроэнергии. Но переход от традиционного топлива к альтернативному должен происходить без ущерба для эффективности сгорания. Адаптация к водородному топливу с решением проблем эксплуатации является основным предметом интереса при разработке камер сгорания газотурбинных двигателей с низким уровнем выбросов вредных веществ. Изменение химических и физических свойств топлива влияет на общую конструкцию системы сгорания, усложняя ее, что требует обширных испытаний. В статье обобщен опыт ЦИАМ по использованию криогенного топлива: водорода и сжиженного природного газа, – а также рассмотрены проблемы работоспособности камеры сгорания, обусловленные химической кинетикой водорода, включая самовоспламенение, нестабильность и проскок пламени.
Ключевые слова: камера сгорания, эмиссия, выбросы вредных веществ, альтернативное топливо, криогенное топливо, водород, сжиженный природный газ, устойчивое горение