А—усталостные трещины на наружном кожухе камеры сгорания; б—трещины в передней части жаровой трубы

Второй способ устранения усталостных трещин заключается в изме­нении частоты собственных колебаний оболочки (деталей камеры), для чего бывает достаточно, например, подобрать длину и диаметр кожуха, а также толщину материала.

В некоторых случаях устраняют колебания камер изменением процесса сгорания, улучшением стабилизации пламени, изменением системы распределения воздуха и др.

Могут появляться трещины в жаровой трубе у краев отверстий, служащих для подачи воздуха, или у места окончания наружных фрезе­рованных ребер. Эти трещины возникают от частых изменений темпе­ратурного режима работы камер. Появлению их могут в значительной мере способствовать внутренние напряжения, остающиеся после штам­повки или фрезеровки, а также различного рода риски и заусенцы на стенках отверстий. Главную роль при этом играет эффект концентрации напряжений.

Для получения гладкой поверхности необходимо после сверления развертывать отверстия и снимать в них зенкером фаски. Это устранит острые кромки и, кроме того, уменьшит сопротивление входу воздуха.

Трещины могут возникать также вследствие большой разницы температур у края отверстия, кото­рый интенсивно охлаждается, и у мест стенки, отстоящих на некотором расстоянии от отверстия. Нередко трещина имеет круговое распростра­нение и, замыкаясь, приводит к тому, что кусок жаровой трубы отламы­вается и уносится потоком газов в турбину, вызывая поломку ее лопаток.

Прогары жаровых труб возникают от местных перегревов (рис. 24). Перегревы могут быть по разным причинам: при негерметичности форсунок, при дефектах в работе форсунок, при плохом охлажде­нии из-за нарушения величины зазоров между жаровой трубой и кожу­хом и по другим причинам.

Рис. 24. Прогар головки жаровой части кольцевой камеры ТВД:

а—вследствие негерметичной форсунки или горячего состояния форсунки; б—из-за плохого охлаждения

Дефекты в работе форсунок возникают от закоксования каналов и фильтров (при установке индивидуальных фильтров перед каждой форсункой). При этом уменьшается расход топлива через засорившуюся форсунку и увеличивается расход через менее засоренные и незасорившиеся форсунки. Это приводит к резкому изменению тепловой нагрузки отдельных камер, приводящему к изменению теплового режима не только камеры, но и соплового аппарата турбины.

4. Содержание задания на самостоятельную работу

Студент под руководством преподавателя с использованием технического описания, чертежей, макета разреза двигателя и отдельных камер сгорания и деталей должен:

- установить тип конструктивно-схемного решения камеры сгорания;

- проанализировать способ организации процесса горения в камере;

- проанализировать назначение отдельных элементов камеры в организации процесса горения и охлаждении конструкции;

- определить особенности использованных конструктивных приёмов компенсации сил и моментов, действующих на элементы камеры сгорания;

- сделать краткое заключение о совершенстве, достоинствах и недостатках конструкции компрессора.

Литература

1.Лозицкий Л.П., Ветров А.Н., Дорошко С.М., Иванов В.П., Коняев Е.А. Конструкция и прочность авиационных газотурбинных двигателей. - М.: Воздушный транспорт, 1992.

2. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчёт деталей. – М.: Машиностроение, 1969.

3. Штода А.В., Алещенко С.П., Иванов А.Я. и др. Конструкция авиационных газотурбинных двигателей. – М.: ВОЕНИЗДАТ МО, 1961.

4. Штода А.В., Алещенко С.П., Гаевский С.А. и др. Конструкция авиационных двигателей. Ч.1. – М.: ВВИА им. Н.Е, Жуковского, 1969.

5. Косов М.А., Любановский Е.В. Авиационные газотурбинные двигатели. - М., 1960.