Крикунов Дмитро Вікторович. Математичні моделі для експлуатаційного моніторингу температурного стану деталей ГТД в системах обліку виробітку ресурсу

brief description

Крикунов Дмитро Вікторович. Математичні моделі для експлуатаційного моніторингу температурного стану деталей ГТД в системах обліку виробітку ресурсу: дисертація канд. техн. наук: 05.14.06 / НАН України; Інститут проблем машинобудування ім. А.М.Підгорного. - Х., 2003. , табл.

Крикунов Д.В. Математичні моделі для експлуатаційного моніторингу температурного стану деталей ГТД в системах обліку виробітку ресурсу. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України, Харків, 2003.
Дисертаційна робота присвячена підвищенню точності експлуатаційного моніторингу температурного стану деталей ГТД в системах обліку виробітку ресурсу.
Розроблено методи, математичні моделі і алгоритми для експлуатаційного моніторингу стаціонарного і нестаціонарного ТС контрольованих деталей ГТД, що використовує математичний апарат інтегральних рівнянь і дозволяє враховувати різні типи граничних умов, внутрішню і зовнішню нелінійності задачі теплопровідності. Деталь розглядається як теплопередаюча система, входом якої є фактори теплового навантаження, а виходом температура в критичних точках. Математично задача формулюється у вигляді інтегралів суперпозиції, ядрами яких є статичні чи динамічні характеристиками теплової системи. Статичні і динамічні характеристики теплових систем у вигляді коефіцієнтів впливу і перехідних функцій пропонується знаходити за допомогою чисельного експерименту на кінцево-елементних математичних моделях верхнього рівня. Виконано аналіз обчислювальної трудомісткості і точності запропонованих математичних моделей і алгоритмів моніторингу ТС.
Розроблені математичні моделі і алгоритми розрахункового моніторингу ТС деталей ГТД для автоматизованих систем обліку виробітку ресурсу авіаційних двигунів ЗМКБ «Прогрес».

Точність математичних моделей і алгоритмів для експлуатаційного моніторингу ТС деталей ГТД і ГТУ в значній мірі визначає достовірність обліку виробітку ресурсу. Похибки моніторингу ТС порядку 10% приводять до похибок в оцінках виробленого ресурсу КД у десять-сто разів. У наслідок цього підвищення якості моніторингу ТС за допомогою збільшення точності математичних моделей і алгоритмів розрахункового моніторингу є актуальною задачею.
Розроблено методи, математичні моделі й алгоритми моніторингу стаціонарних і нестаціонарних ТС деталей ГТД, що використовують математичний апарат інтегральних рівнянь і дозволяють враховувати різні типи ГУ, внутрішню і зовнішню нелінійності задачі теплопровідності.
Досліджено можливість застосування запропонованих методів для рішення задач моніторингу стаціонарних і нестаціонарних температурних напружень.
Для випадку зміни параметрів ГУ 3-го роду шляхом лінійного масштабування розроблена методика моніторингу стаціонарних ТС, що дозволяє враховувати внутрішню нелінійність задачі теплопровідності.
Отримано оцінки розмірності, обчислювальній трудомісткості і точності запропонованих математичних моделей і алгоритмів розрахункового моніторингу ТС; показана їхня обчислювальна ефективність у порівнянні з відомими алгоритмами моніторингу.
Розроблені методи, математичні моделі й алгоритми для задач моніторингу ТС можуть бути практично використані: 1) в складі алгоритмів автоматизованих систем ОВР ГТД для розрахункового моніторингу ТС КД при експлуатації і стендових випробуваннях двигунів; 2) для одержання апріорних експрес оцінок ТС деталей ГТД, при моделюванні довільних експлуатаційних циклів; 3) у розрахунках систем охолодження деталей ГТД, коли розглядається залежність параметрів ГУ від температурного стану поверхні деталі.
На основі отриманих наукових результатів розроблені алгоритми розрахункового моніторингу ТС контрольованих деталей, що реалізовані в автоматизованих системах ОВР авіаційних двигунів Д-27 і Д-18Т. Розроблені методи, математичні моделі й алгоритми розрахункового моніторингу ТС впроваджені в ЗМКБ «Прогрес» для розробки програмних комплексів, призначених для обліку виробітку ресурсу наземних і авіаційних ГТД.