Основные принципы создания высокотемпературных газотурбинных установок на базе разработанной конструкционной керамики : Методология и опыт создания деталей и узлов ГТУ

• Автор: Тихоплав, Виталий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.04.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 263 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные обозначения и сокращения 5*
Введение
ГЛАВА 1. РАЗРАБОТКА ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ И ПРИНЦИПОВ СОЗДАНИЯ ГТУ С ПРИМЕНЕНИЕМ КОНСТРУКЦИОННОЙ КЕРАМИКИ

ГЛАВА 2. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА КВАЗИАДИАБАТНОЙ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОВОЙ ТУРБИНЫ
2.1. Оболочковые лопатки «Флокс» газовой турбины
1. О степени адиабатности ВГТ
2. О двух функциях лопаточного аппарата охлаждаемой газовой турбины
3. О принципе вольфрамовой нити.....................•4*5"
4. О турбинных оболочковых лопатках «Флокс»
2.2. Принцип спонтанного охлаждения
1. Принцип уравнивания температур
2. О предельной начальной температуре газа Т3пр
3. Структура аналога оболочковой лопатки «Флокс»
. Проблемы первостепенной важности
. О проблемах, ожидающих своего решения
. Применение конструкционной керамики в высокотемпературном тракте ГТД - ключ к решению проблемы
эмиссии парниковых газов
. Принципиальные особенности металлокерамического ГТД
мощностью 2,5 МВт с блочным газогенератором 2Х
. Свойства керамического материала и оценка результатов испытаний керамических высокотемпературных деталей

. Об основных принципах создания высокотемпературных
керамических ГТД
. Выводы
АЛОГЛАВЛЕНИ Е-днс.йос
2.3. Особенности аэродинамики высокотемпературной
квазиадиабатной газовой турбины
1. Вязкость и сжимаемость высокотемпературного потока газа
2.4. Выводы .

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕГЕНЕРАТИВНЫХ ЦИКЛОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГТУ
3.1. Цель и задачи исследования
3.2. Разработка и исследование обобщенного регенеративного цикла ГТУ
3.3. Оптимизация параметров и структуры обобщенного „ регенеративного цикла ГТУ
1. Объект моделирования
2. Задача оптимизации и ее решение
3. Модификации оптимальной структуры ГТУ
3.4. Идеальные циклы ГТУ с регенерацией и их теоретический
анализ
3.5. Промежуточная регенерация - средство улучшения массогабаритных характеристик регенератора
3.6. О научно-техническом прогнозировании срока окупаемости регенератора высокотемпературной ГТУ .9.
3.7. Выводы ......................................./.?.$-
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ЦИКЛОВ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ГАЗОПАРОВЫХ УСТАНОВОК С РЕГЕНЕРАТОРОМ
4.1. Цели и задачи исследования
4.2. Комбинированная ГПУ и системный подход
4.3. КПД паровой части ГПУ
4.4. Оценка уровня температуры отходящих из ГТУ газов
4.5. Потери работоспособности в цикле нижней ступени .
бинарной ГПУ
АЛОГЛАВЛЕНИЕ-дисЛх
4.6. Обсуждение результатов расчетного исследования
4.7. Изотермическое расширение газа в верхней ступени ГПУ 1д
4.8. Выводы
ГЛАВА 5. ВЫБОР СТРУКТУРЫ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ С КЕРАМИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 1?/
5.1. Задача выбора структуры ГТУ........................13/-
5.2. Использование керамики для деталей и узлов высокотемпературных ГТУ.......................''З 'г
5.3. Принцип многопоточности и каскадно-модульности 1.
5.4. Структурная надежность многопоточных каскадномодульных ГТУ
5.5. Принцип создания высокотемпературных ГТУ из набора керамических элементов
5.6. Материаловедческие аспекты создания керамических ГТУ
5.7. Выводы
Заключение
Литература
Приложение
П. 1. Квазиадиабатный керамический сопловой аппарат
высокотемпературной газовой турбины.......................< гЬ
П.2. Охлаждаемая металлокерамическая рабочая лопатка газовой
турбины...................................................18?>
П.З. Металлокерамический газопровод высокотемпературной
газовой турбины
П.4. Разработка и создание в НИТИ ЭМ газотурбинных двигателей на основе алюмоборнитридной керамики «СУГРАВ»
П.5. Основные характеристики ГТУ
П.6. Дополнение к двухмерной теории турбомашин
П.7. Разработка имитационной модели управления процессами создания высокотемпературных ГТУ
АЛОГЛАВЛЕНИ E-wc.doc

О 200 400 600 800 1000 1200 1400 1
Темп. (”С)
Рис .1.3. Изменение прочности на изгиб от температуры для конструкционной керамики