Разработка и исследование газовых импульсных торцевых трещин тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

Харківський авіаційний інститут л, -і ім. М.С'. Жуковського (ХАО

Новак Сергій Миколайович

УДК 621.67-762

РОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖКІІ!ІЯ ГЛ'ЮНИХ ІМІІУЛЬСІ (ИХ ТОРЦЕВИХ УЩІЛЬНЕНЬ

(11.02.05 -Механіка рідини, гачу га іілаїми

АІі ГОІ'ІіФНРАТ лнеерішш на ідооугтя вченого ступеня кандидат;» технічних наук

Харків - 1998

Дисеріаціпо с рукопис.

Робота шіконаш на кафедрі динаміки і мі.шосгі май. и и Сумського державного уиіверсніету їй кафедрі теорії повітряно-реактивних двигунів (ТПІ*Д) Харківського авіаційного інсппуту (ХЛ1). Мінісіерсіва освіти України.

Науковий консультант • доктор технічних наук,

доцент

Гсра«.нчснко Володимир ІІсі|М)ннч,

ХДІ, доненг кафедри ТПГД.

Офіційні оіюнеїлті:

доктор технічних наук, професор )яііерк.тиинй Микола Мелснтійович Харі кький універешет внутрішніх справ, професор кафедри .інформаційних систем і технології діяльності органів внуїрішеніх справ;

кандидат технічних наук, донеіг Дорофов Ііік'іор Георінвнч. Харківським авіаційний інсіитуї, донеігг кафедри детаїей машин.

Провідна установа • Інститут проблем машииобуд\ вання, відділ термодинаміки, Національна академія наук України (м. Харків).

Захист відб_.деіся 29 травня 1998 р. о 15 годіиіі на засіданні ■. спеціалізовано? вченої ради Д 02.27.04 нрн ХАІ за адресою: м. Харків, вул. Чкалова 17, ауд. Ла 202 л.к.

З диссртаціао можна ознайомитись у бібліотеці ХДІ за адресою.

310070, м Харків, вул. Чкалова. 17.

Автореферат розісланий 28 квітня 1998 р.

Вчений сскреіар спеціалізованої вченої ради

//

ІІсшм В. И).

)

ЗАГАЛЬНА ХЛРЛкТКРІІСТІІКА РОКОТИ

Актуальність роботи. 'Збільшення Поіужності турбомашин. пасам-перед авіаційних .ювіїряно-рсактнвних двиї-упів, турбоагрегатів РРД, турбокомпресорів для іазо-нафтодобувної, хімічної промисловості і тп, супроводжуються значним зростанням рівніп іпскіп та частот иЧ-ргашія роторів При цьому до найбільш відповідальних та ненадійних вузлів іоіх машин належить ущільнення в;іліп ти опор роторів. На сьогоднішній день традиційні ущільнюючі снсіемн не занждн відповідають збільшених» до них вимогам по герметичності та ресурсу, шо змушуг ді^іідникіь розробляти нові конструкції ущільнюючих спсіем. Одним і найбільш перспективних для цих машин с безконтактні торцеві ущільнення з газошім змащенням. Такі ущільнег ия працюю» і. у безкошакзиому родім і з величиною зазору між сіаюром і роюрол- у кільки мікрон, забезпечуючи тим самим мінімальні витоки, нри цьому вони факзнчно не мають обмежень по кру- • твій швидкості та ущільненому перепаду тисків, а при зупиненому р<гт<>рі забезпечують повну герма ичність. Зара" найбільше поширення отримали ущільнення газ динамічного типу. Вони добре зарекомендували се{>е ) га-зоиерекачуючих аїреіаіах газодобувної иромисловосіі як у нашій країні, так і за кордоном Однак ці ущільнення мають суттсиі недоліки, насамперед складну имюлопю вшоїовлеппя, нг-'емонтопридаїність, крім того, вони працюють тільки у визначеному напрямку обертання.

В роботі досліджу ться нове тазове імпульсне торцеве ущільнення (1'ГУ) роюріи. Внаслідок імпульсного принципу роботи ущільнення мас унікальні характеристики, шо вигідно відрізняють Його рід інших типів газових ущільнень. В 1ТУ мікрозазори організовуються за допомогою макро-іеомефії торцевої парі», то робить ущільнення ремонтопридатним, вони реверсивні до напрямку обертання роторі» і ущільненому перепаду тиску.

Мета роботи - розробка ти .дослідження газового імпульсного торцевого ущільнення > симореї улюючнмея згзором .те роторі» турбомачг.ін, етноренпя меюднки проектування та іірогноіунання характерна нк ІТУ.

І* дачі дослідження. Іікспернмсигальна розробка безконіакчіїнх газових ущільнень вкрай н.хкка і потребує великих чаї раї, пси :а.ю вибрана конструкція іірнзводінь до виходу ущільнення ч ладу в момент запуску. В тої! же час гатопс ГГУ. як і більшість ущільнень і са.морегулюючимся чачо-ром, - добре детермінована снсіема, яка може бути предегапл. ,іа аналітичною моделлю, що доінолж лоедіджунати механічм функціювання вузлів такого тішу, визначай» умови їх працездатності, розробити методику їх проектування. і.онередні теоретичні дослідження дозволяють значно скоромгтн обсяг експериментально - доьоджуиальннх робіт та нідиишігпі їх якість. Виходячи з цього, задачі дослідження сформульовані и такій послідовності '

1.Скласти математичну модель ^систему рівнянь) роботи газових імпульсних горцешіх ущільнень і урахуванням силових і т"мперагурних деформацій, що і.орушуюіь плоскосність торцевого зазору.

2. На основі математичної моделі дослідиш роботу ущільнення при шюсколаралельному заюрі Отримати магемагнчні вирази для основних, характеристик ущільнення. Створиш методику їх проекгувхіьноїх) розра-хунху.

3. Па базі розв'язаная термопружньогазодшіамічноі задачі створиш комч’ютерну модель роботи ІТУ. Виичиги за її допомогою шідив річних конструктивних та експлуатаційних фах-горів на роботу ущільнення.

4. Вдосконалити скспсримснгалілшй стенд, спроектувати та виготовити дослідний вузол ущільнення, розробити систему вимірів. Проаесін

'експериментальні дослідження роРчги ущільнення при річник режимах.

- з

5 Для перевірки алекваїпості маїематичної моделі порівняти рс*у зь-таш теореінчних іа експернментан.них досліджень і лаги оцінку точності розроблених моделей та меж застосування методів розрахунку.

М е і от ка іос.іііжсн ь. Загальна меюднка виконання дисертаційної робоїи складіться з опалігичних, чисельних іа експерименки* пил засобів дослідження. При аналітичних дослідженнях та чисельних експериментах п> >о.' розглядається як система автоматичною регулювання, роботу якого визначають газодинамічні, пружні та теи/іові явища. Використовуючи методи теорії ангомаїичного регулювання, досдід'.кумнкс* егатнчні харлкте-рисіики вузла, визначаються умови Пою ирацездаїмоеті іа максимальної ефективності Рсіультаїи теоретичних та чисельних досліджень пгре-вірнються експериментально.

Наукова ішпнпі» робоїи складається в тому, що у дисертаційній робо і і сгосопко газового торцевого ущільнення розпадається комплексна/! вплив іазодинамічних, силових, пружні* та теплових яшппня Гмго {.\>богу.

. Тсопгтичиа піннісі ь. Складено сисіему рівнянь, що опису? роботу гаювого торцевою ушільнення. Отримано аналітичні залежності основних характеристик роилянутю ущільненая для плоскошралельи'іго їиіор) Чисельно вивчено ніиіін на роботу ущільнення ненлоско'чюсті торцево» шілннн та ефекту «звукового іаїшранни», отримано залежності статичних харакіерисінк ущільнення ;іля них режимів. Запропоновано методику мініміїаиії силових деформацій елементів ущільненні*.

Практична чіниісп,. Розроблено методику проектувальною розрахунку і- пу.іьсноіо торцеііою уші.імісіііїн. Створено нроірамниб комплекс, що дозволяє проект у виш, оптнмігувиїи та моделювати роботу П'У. Розроблено та успішно випробувано газове імпульсне торцеве ущільнення з наперед заданими ексиуатаційними характеристиками. Модернізовано ек-спери.мсшальнпіі стенд і роїроблеио засоби вимірювань, необхідних для

р«ссіи.*рпченти:іьно-ловоджуішьнн« робіт стосовно торцевих ущільнень па гаювомч імаїисіші.

1‘си.іпаиіи наукових поу.іьіаіів. Запропоновані математична модель іа меюднкч проектування, а також рсалііуючі їх цроірами використовуються для дослідження іа проектування перспективних кінцевих ущільнень валів іаюперекачуючнх агрегатів в акціонерному іиварисгві "ІИКМАС", м Суми.

Анпобаиіи поЛопі. Основи, положення і результат дисертаційної роботи доповідались на:

1. Міжнародній науково-методичній конференції "Двтомапгміиія копструиронаїиія иідєлиіі н проектирования гсхнологическнх нроцесеов" (Суми. 1994 p.).

2. Міжнародній науково-технічній конференції ‘‘Кіеісе ипіхсгьііу оГ technology rcsearcli cooperation with academic and industrial institutions" (Кельне, Польща, 1995 p.).

3. VII Науково-технічній конференції •‘Us/czelnehia і technics uszc/.el-ncnial w maszyna.h iurzadzeniach” (3/klarska Poreba, Польща, 23-25 травня 1995 p.).

4. 2-м Міжнародному симполіумі українських інженерів-мехиніків

(Львів, 4-6 г авня 1995 p.). •.

5. VIII Міжнародній науково-технічній конференції “Нцсоси-96” (Суми, 3-6 вересня 1996 р .).

6. Республіканській науково-технічній конференції

“Гндроаоромеханнка в инхсснерной практико" (Черкаси, 27-30 травня, 1997р.).

7. 1-м Всеукраїнському з’їзді по теорії механізмі» і машин (Харків. 18 -20 серпня 1997 p.).

. 5

8. Щорічних науково-технічних конференціях викладачів, співробітників та студеіггів Сумською державного універсиїеіу (Суми, 1995, 19% і 1997 рр).

В.іасниіі вк.іаі інссщингя а побчіах. які он> Ги вкопані патом Ь снівавіопими. В р<юогі |]| аніором занроноиовино математичну модель газового імпульсного торцевого ущільнення, проведено роіра\>нки іа тео-

ре.ІІ' іІ ДОСЛІДЖСННЯ.

Публікації. Мотемі лнсеріаі». і опубликовано 3 сіагті, ! доповідь, 10 тенісі» доповідей. .

Сщуктуп» і обсяг робот". Диссріація складапься іч «ступу, шести розділів та висновку. Робота містить 130 сторінок основного тексту, 57 рисунків і 6 таблиць. Ьібліоірафія вкдючас 95 найменувань.

ЗМІСТ РОЬОТИ

Р:ті присвячено обірунтуваиню актуальності дослі.чжснь. Форму. • лкуться мета роботи, рочгдидаиьсн наукова новизна, ігракчіеши цінність та основні положення, які внносіпьсн на чах щ.

У псріи(]\.у потлілі проведено огляд Т4 аналіз сучасних газовн* ушільнепь. Розглянуто найбільш поширені схеми ущільнюючих пристроїв, принципи їх роботи, конструкції, сфери застосування, їх переваги та недоліки, а також сформульовано основні конструкційні, технологічні та екси-луаіаціііні вимоїн щодо них. Огляд патентної та науково-технічної літератури покачав наступне.

І Газові ущільнюючі системи мають порівняно коротку історію. Збільшена кількість шпетних публікацій за останні роки покачус, що газоні ущільнення - одни із самих прогресуючих наукових напрямків в ущільнюючій техніці.

2. Ущільнення на і лойову зч ішснні - характерна особливість новітніх ту рбокомпресорів, яки визначає вигляд (іагагьол турГчімашин и майбутньому.

3. Велика рмноманігність запаї окопаних конструкцій іаювнх ущільнень і принципів і.\ роСюїи говорітіь про те, ні» загальних підходів ло розв'язання проблеми ущільнення роторів турбомашин па еьоюдішший день нем аг. однак вже можна віпні.ліпі найбільш перспективні ущільнюючі системи - гаюві тори.ві ущільнення і» самореі-улююч,,чся зазором.

4. Розглянуте в роботі гаюве торпоис ущільнення імпульсного інпу ь силу імпульсною і.ринцшіу роботі мас комплекс .характеристик, шо вн-гідію відрізняє його від інших більш поширених схем.

5. Незважаючи іш великий досвід експлуиіаиії імпульсних торцевих ущільнень для гідросередовиша. ідея іазовото імпульчіоі о ущільнення практичної роалікшіі ло сих нір не отримала по причині відсутності адекватної теоретичної моделі та принципів розрахунку.

На основі ші денаведсиш о ставляться задачі дослідження

У лпуюму потлілі складено систему рівнянь, що '.осіагіїьо новію Оішсус основні фіз.ічні проііесн, які впливають на функціювашія газовою імпульсного торцевого ущільнення (рис І).

Гарантований зазор в імпульсному торцевому ущільненні забезпечується рівновагою осьових сіп, що діюіь іш аксиалыю-рухочу втулку. Тсгпаїа, що виділяється в торцевому зазорі як наслідок в'язкою іерія і; арів газу, викликає нерівномірний нагрів ущільнюючих кілець, в розудь-тигі чого в них витікшоїь температурні напруги. Силові і темнераіурій на-«акіажєния породжують деформації ущільнюючих кілець, що порушуюіь плоскосність контактної поверхні. При мікроодих зазорах нешнчне відхилення від плоскосності іііілини веде до зміни параметрів течії, іокре-

ма, ло перерозподілу тиску в шюрі, то, в свою чергу, прігтодьті. ло імінн величини торцевої о чачору.

Таким мимом, можна нплілппі чотири основнії'; фіпгтих явища, які вншлчаюлі роботу імпульсною ущільнення: процес гаю.шішмічіюї течії в торцевій щілині: силове врівноваження акспальио-рухомоіо 1 (ьци; термопружні деформації ущільнюючих кілець, процес відведення фрикційної іе-плоіи, який викликає температурім напрупі етсмсіпиі іорисвої пари.

б»| «5-

ї^іс. Г Схема імпульсного торцевого ущільнення: І - камера; 2- живи . тель; 3 - опорний диск; 4 - аксіально-рухомс кільце; 5 - пружний еле-меіп; 6 - віориніїїій у щільнений чачор; 7 - корі.,с;

< 8 - вторинне ущільнення

Спільний маїсмаїпчннй опис розглянутих процесів складаг тёрмо-пружньоіаіодннамічну плачу. До пропонованої аі. ором системи рівнянь термопружньогачолннамічної задачі входять рівняння нерозривності течії іа;у п торцевій щілині, ріїніяння статичної рівноваги сил, що діють на ак-сиазьно-рухому втулку, рівняння упругих деформацій ущільнюючих кілець та рівняння теплообміну. Система рівнянь також враховує кріпне течії, який виникає при досягненні швидкістю витоку гачу ч торцевої щілини

інлчсння швидкості ів>ку. V іверіїуюму вигляді система рівнянь мас вигляд

- /'•' > + о/р, - І\) = САГ /•’ - /*•';.

2-т? - г /;\ + /'\( + д і-> - о,

_ м>+ л/7 ~ Д ’

••і

1\ => /* /і/ш А/ ■ /,

Л --3 «/«' •'/ А

де {>,, <?* ()/• характеристика юшіішньою дросселя, пояса камер та внутрішнього дросселя; /’і., Лі, Иа • тиск гаїу на вході в ущільнення, оссред-неннП і цс к в камері тиск гаїу на виході і ущільнення, тиск гаї) іа

ущільненням; }>(г) - р<гііюділ піску в торцовему епіку; .V,. Лі* - площа тиль-

ної сіоронн аксіально-рухомої втулки, ька навантажена уиіільненим тиском і иіпким піском; Лк - сила попереднього стискання упругою елементу; у -купона деформація ущільнюючого кільця; А/^ М, - тшнаючиП силониГі і температурний моменти; Е - модуль пружності матеріалу кільця; ., - геометрична характеристика; .V,. -вграпі потужності на тертя; Хг, Л’, - іеплота,' яка нідіїелеііа і тггікапням гаїу іа під бокової поверхні кільця; И’,. IV, -швидкість втікання та крнгична швидкість; А/- число Маха.

У третьому ромілі проведено теоретичний апатії роботи гаювою імпульсного ущільнення прн глоскопирале;Іьиому ипорі.

Ущільнення ротглядагться як система автоматичного регулювання, .шяякої торі вий та торх або втрата т- рсгулюслті величини, осьова сила

1 тиску Г, • реіулюючий вплив, зусилля попереднього стискання пружини Лк, перепад ущільненого т..ску ґі-І'з. частота обертання роюру <і> ■ !• пінніші вилили Теоретичний шкіліт інодіггься до -шакодже ля сптгіші\ хи-

рактеристик - залежності іаюра, що встановився, і янтоку від зоїнііиніїч внлинін, до виїначення стагичної жорсткості та оцінки сгашчної спйкості.

Для узагальнення розрахункових експеримент аіьним даних матема-тичііі ннрази отримано у беїрочмірному вигляді

де а - безрозмірна характеристика дроселя: У7,, У^., Ч'}, - безрозмірні

зиски газу на мСт, з камері, на виході з ущільнення, та мінімальний тиск розширення галу в камері; о>, о}- безроімірна площа, иавітгажсна тисками 1/// і Ч,у. % • бефоіНрна сила попередньої о стискання у пру гою сземеїггу. и -безрозмірний зазор; О -безрозмірна кутова швидкість

На основі точних аналітичних розв'язань наведеної системи рівняні, отримано наступні математичні пирпш:

характеристика витоку і статична характеристика

к V; - у/і) - аО( у/к ~ у/,) = 0,

+ -7 = 0.

лс ¥_ = V

робочий діапазон тисків та тиск розкриття езику

татостатична жорсткість газової плівки та умови її максимуму

умова сі а пічної стійкості газової плівки

V, <¥,<¥, ■

Отримані результати проілюстровано графіками, о також наведено їх фізичну інтерпретацію Теореінчний апачі? доінотив в деякій мірі спросги-ти початкову систему рівнянь, зокрема, інтеїральні шіраіи для виїначення сил тиску в чорненому пику замінено на більш прості емпіричні залежності, придатні ;иія інженерних розрахунків.

На снопі отриманих математичних залежностей роїроблсио мсто;ш* ку ироектуваїьної о роїрачунку, яка донюлж но чцданн.ч експлуатипійним характеристикам визначити характерні конструкційні розміри елементів торцевої пари. Напінено приклад проектуйа'ьн ого розрахунку.

У чсгвспюму іюпиі проведено чисельнннП аналіз роботи ущільнення в режимі кчвукояого запирання» і при ненлоскопар&іельному чорновому заторі (в реальних умовах форма торцевої щілини в сііяу техно-

11 логічних причин ніколи не буває абсолюцій плоскою, більше тою. при роботі вузла вона чмінкнться піл впливом силових і температурних навантажень

Чія дослідження роботи імпульсного торцевого уіЦІДІ.ІІСІІІІЧ при не-нлоскому заторі б)ло рочроблено серію комн'іоіерпнх програм. В результаті чисельних досліджені, оірнмано наступні нові дані про характер змін робочих параметрів ущільнення.

І. Оірнмано форму епюри тиску для нсплоскопаралсльною торцевого та юру. Оірнмапі лапі дозволяють спростити математичну модель (зміною форми епюри тиску при відхиленні від плоскосності щілини у біаьіиості випадків можна нех.увати - це дочвоаяс локхчічуватн задачу про силові деформації).

1. Ущільнення може успішно працювати при відхиленні торцевою 3:*>"РУ в’;і площинності до 1/3 номінального зазору. Мри значно більших деформаціях, для коифучорної щілини можчиво порушення бечкош акт ного

. II

режиму роботи, а для дифузорної - нскогггрплі-нванс збільшення торнстм стику.

3. Технологічна нсплоскосгісіь (порядку 0,3 мкм) « причиною великої розбіжності характеристик ущільнені.л Для забс течения стабільності характеристик ноірібне селекіивие ібнрання.

4. Силові деформації, що імініоюіь форму торцевої пилник, папііь при невисоких пісках можуть стати причиною виходу ущільнення і ладу. Ртроблено ефекіивчий механізм її мінімізації.

5 І Іри роботі ущільнення н режимі «тукового запирания» в деяких вішалках можлива втрата статичної стійкості гаювоі плівки. Однак «уїли, спроектовані по пропонованій в робоїі методиці, іпаиечдапи і я режимі «звукової о запирання» при будь-яких ущільнених тисках, ирі. ньому для інженерного роїрахунку їх характеристик можна використовувати модель дозвукової течії.

б. Оцінено вплив неточності виготовлення ущільнюючого вутла на його експлуатаційні характеристики Пішіачсно допуски на йото виготовлення

П'ятий роїдії приснячсчо скспернмеїтгатьнич дослідженням роботи газового імп) льсного торцевого ущільнення.

При експериментальному дослідженні подібних вузлів ішйоільш складним і вимір нарамеїрів процесів у мікронній торцечій щілині. В ро-Соїі частково вдалося роїв’ятн це завдання та створиш елскт[Н)ііііу систему вимірювання, яка дошоляг фіксуваги: високочастотні і.ульсаціі піску и камерах ущільнення, ісмисрагіру поблизу торцевої поверхні, мікродеформанії .^щільшоїочих кілець, що визначають форму торігвоі іцпиіпі. Крім наведених параметрів, в холі експериментальних робіт тако* вимірюватись ущільнений тиск, частота обертання ротора, обЧмна втрат газу череї ущільнення.

Порівняння експериментальних та розрахункових даних ідіпсшовадось з урахуванням похибки експерименту ^розрахунків. При ньому дослідний вузол роїглялався як об'гкт вимірів, а розрахункові за-л&мшсіі, наведені вище,- як модель об’гкту вимірів. Маїематичпа модель вважалась идекваїною, якщо різниця між розрахунковими та виміряними величинами не перевищувала довірчої границі невнключених систематичних похибок іассюів вимірювань (характерних для досліджуваної області), нкашшіх у їх паспортних даних.

Для підтвердження адекватності математичної моделі було спроекіо-ьано та вшоговленс вузол ущільнення (рис 2) і нроаедено наступну серію екснсрнменіі».

Гт: 2 Експериментальний вузол ущільнення: 1-опорна втулка;

2-аксналі.но рухома втулка, 3-кришка.

При лушіненому роюрі досліджено процес газодинамічної течії через ііеплогк\ торцеву мікрошілнпу ущільнення та упругі деформації ущільнюючих слсмеїггія, які визначають фори^ щілини. Отримані резуль-

тати підтвердили алекиаткість розрахункової моделі силових лсформаїпіі та і аюлинамічної течії чер<п неіиоску торцеву щілину.

Ма скспсрнметалілюму стенді винчено роботу дослідного л;.тлп при частоті обертання рочора віл І0(Ю до 500<І об/хваї, ущільненому ріску середовища (повітря' віл 0 5 до З N111а та номінальному торцевому чаїорі ґ'.нпько 3 мкм. Результати натурних досліджені, (рнс.З) свідчать про достатню точність пропонованої в роботі математичної моделі газового і .іпульсноїх» торцевого ущільнення і достовірності розробленої метелики проект ування.

т, */с

Рис 3. Характеристика витоку сксперимеиіапьіюго в\зла: і-виміряні величннн;'2-ро*ірахорані значення; 3-допустнма похибка вимірювання

Па модельнії! усіановці вивчено вплив стаціонарних та нестаціонарних теплових явищ на деформації ущільнюючих кілеиь, ям змінюють форму торцрної іцілннн. Ііксперииеіпи показали, що у більшості

випадків тутовими деформаціями на стаціонарному режимі роботп можна іпехгуваїн, в іои же час несіаціонарні і силові процеси, характерні для сіапу запуску маїшіни, породжу иш, значні деформацї торцевої поверхні, іцо, в свою черг), серйозно впливає на працездатність ущільнення

В пірс ніч у імнлілі узаі&іьнені рекомендації по проектуванню іазо-инч імпульсних юрценич ущільнень Та описано програмний комплекс, який доійоляг проскіувиги, оіпимнувати та моделювати робоїу газового імпульсного ущільнення, нігіііачииі допуеінмі ісчно.тогічні похибки виготовлення найбільш важливих елементів ну їла, при яких зберігагіься ста-більпісіь ґюю експлуаіаційнич ііарачсіріц.

У ннсіппікиу сформульовано основні висновки та резулиаіи проведеної рибо ІII,

0( ИОШІІ РКІУЛІІІ ЛТИ ТЛ ПІК ІІОІІк'Н

1. ІЧмробдсно магемаїнчну модель робо і и іазовою імпульсною іор-ценою у щільнення, яка яі їж собою іермоиружньогазодинамічну задачу.

2. Огримано анцлпичні та графічні залежиосіі осні..>ни\ етнічних харакгі ;)ііетик розгляну юю ущільнення як для плоскою, так і для непдое-коопара.іе.іьною зазору і нрн роилї вузла в режимі твухоною запирання»

3. Розроблено методику проектувазыюго рорачунку, шо доіво.іяі для заданих експлуатаційних ікірамеїрш і габаритних роїміріи ущільнення розрахувати Г' іго конструкційні парамеїри.

4. Створено пршрпмннн комплекс, якн/і дозволяє проектувати, ошимізуваги та змоделюваті' роботу імпульсного торцевою ущільнення Реп.чыаги чисельного моделювання показали.

а) при розробці таких вузлів необхідно враховувати с плині та температурні деформації ущільнюючих елементів, їх мінімізацію на етані проектування;

б) імпульсне ущільнення потребує підвншеног точності виготовлення та лбнрлння.

5. Створено та успішно випробувано галово імпульсне торієве ущільнення л наперед ладанпми експлуатаційними характеристиками. Про-велені скснеримеи альиі дослідження покатали, що:

а) лапропонована в роботі математична модель достатньо точно они-сус досліджуванні! вулои і може використовуватись у інженерних роїра-уунках;

б) імпульсне торцеве ущільнення не поступається, я по деяким параметрам і переважає інші найбільш поширені типи галових ущільнень.

6. Створено експериментальний стенд та ласоби виміру, необхідні для експернменгальііо-доііоджувальпих робіт стосовно торцевих ущільнень на галовому змащенні.

СПИСОК* ІІУЬЛІКЛЦІҐІ 110 ТЕМІ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Новак С.Н., Чернов Л.Е. Методи расчеіа импульсного горнового уплотнении на галовий смалке. //Научный сборник "Свеїгтокрьіжской политехники". Сер. Механика. Труты Кельнского университета, Кельне, 1995,-№54.-С. 161-168.

2. Новак С. Н. Теоретические и экспериментальные исследования импульсных торцовых уплотнений для жилки': и галообралных сред /.' Груды VIII Международной научно-к\\ничсекой конференции “Насосы-96'’. -Т. 2. Сумы. 1996 -С. 152-157.

3. Новак С. И. Статический расчет галового импульсного уплотнения. // Вопроси проектирования н проилноделва конструкций летательных аппаратов. Труды ХАИ Харьков, 1998,-Ха10. -С. 37-41.

4. Поиак С. Н. Программный комплекс для проектирования и мо ї,; лнрования работы импульсного торцового уплотнения рогоря турбомашин

/ Oiкрьпые информационные н компьютерные технологии. Труды ХЛИ Харьков, 1998 - №2. -С. 40-45.

Мшмк С.М. Розробка та дослідження іазоннх імпульсних торцевих ущільнень.- Рукопис.

Днееріаиія ш. здобуті я тіченого ступеня кандндаїа технічних наук «а спеціальністю 01.02.05 - Механіка рипни, газу та плазми. - Харківський авіаційний ьісіигут, Харків. 1998.

Днссріацінну робоїу присвячено дослідженню газових торцевих ущільнень з саморе'улюючнмея заюром імпульсного іниу. Дослідження ip)Htyioibc>< на аихіін стаїнчних характеристик об'єкту дослідження і їх скснсримсніальному підтвердженні. Розроблено маїсмаїнчну модель газо-■<ою імпульсного ущільнення, меюднку проектування, ироірамннй ком-<• нлекс для проектування, ошимпації і моделювання їх робиш. Теоретичні викладки перевірено ексиернмеиіально. Основні реіультатн знайшли промислове заеіосуваиня в і.роекзу ванні нових mini) газових ущільнень роторів турбомашин

Ключові слова: мнільнепіт роюрів, імпульсне ущільнення, саморе-гу ноючийся зазор, гермоііру*кньогашді:намічна задача, сіамічні харакіе-рініпкн.

Новак С ІІ. Разработка и исследования іашвих импульсных торцовых уплотнений. - Рукопись.

Днсссріация на соискание ученой сіснени кандидаїа технических наук но специальности 01.02.05 - Механика жидкости, газа и плазмы. -Харьковский авиационный инетшут, Харьков, 1998.

Дисссріанионная работа посвящена исследованию газовых торцовых уплотнений с саморсгулирусмым зазором импульсного типа. Исследования

основываются на аналнте статических характеристик о(іьскта исследования и их жспернменіальноч полівержденнн. І'аірабоїана математическая молить гачового импульсного уплотнения, методика иросктирона. ия, программный комплекс для проектирования, от имитации и моделирования их работы. Теоретические выкладки проверены жеперимешально. Осиопные результаты нашли промышленное применение в нросктропаиии новых типов гашвых уплотнений роторов турбомашин.

Ключевые с.шпа: уплотнения .хпоров, импуг. сиое уплотнение, са-морегулируемыИ тачор, термоунругогаюлинамическая та чача, сгагическне .характеристики.

Novuk S.N. Development and research gas impulse face sealing. • Manuscript.

'Uresis for candidate degree by speciality 01.02.05 - the mechanics of fluf 1, gas and plasma. - The Kharkov Aviation Institute Kharkov, 1998.

Thesis pape is devoted to the research of gas lace sealing with the self regulated clearance of the impulse type. The researches an* based on the analysis of the static characteristics of the object under researching and their experinciital verification. The mathematical model of the gas impulse sealing, ihe methodology of desi^i the program complex for designing, optimization and modulation of iheir work are developed The theoretical thesis are checked by the way of ev periment. The main results are used in industry tor designing of new type of io-tor turbo machines gas ■ jaling

Key words: rotor sealing, impute sealing, self regulated clearance, llict-mospringgasdyrmniic task, static characteristics.