The method of evaluation of the influence of GTE operation conditions and its technical state of the damage accumulation in its turbine parts

Abstract

Today gas turbine engines are an integral part of life of almost the entire population of the Earth. They are widely used in power plants of different types, aviation (civil and military), shipbuilding, etc. Work on improvement of gas turbine engines in different scientific branches, including development of new metals, is carried out. One of the main fields of research in aviation of metals regarding gas turbine engines is the development of materials with lower weight or heat resistant alloys working at critical temperatures for the metal, i.e. above 1050°C. Particularly acute is the issue of component heat resistance (thermal stability of material parts) operating under conditions that are almost constantly approaching critical temperatures. The reason for this is that the possibility of increasing the temperature at which the components of a gas turbine engine also increase its efficiency and power characteristics. That is why the fact that the search for ways to improve GTE parameters is indisputably important, and confirms the relevance of the topic. Relevance of the work lies in the fact that in Ukraine gas turbine engines are widely used. Due to the fact that gas turbine engines are manufactured in our country and are the object of successful export, as well as repaired foreign-made gas turbines (such as aircraft used in the aircraft operated by Ukrainian airlines), there is a need to explore new ways to improve the characteristics of gas turbine engine, which can be used both in the design and in repair. The aim of the study is to investigate the methods of assessing the influence of GTE operating conditions and their technical condition of damage accumulation in its turbine parts.

Сьогодні газотурбінні двигуни є невід'ємною частиною життя практично всього населення Землі. Вони широко використовуються в енергетичних установках різних типів, авіації (цивільній і військовій), суднобудуванні та ін. Ведуться роботи з удосконалення газотурбінних двигунів у різних галузях науки, в тому числі з розробки нових металів. Одним із основних напрямків дослідження металів в авіації щодо газотурбінних двигунів є розробка матеріалів із меншою вагою або жаростійких сплавів, що працюють при критичних температурах для металу, тобто вище 1050°C. Особливо гостро постає питання термостійкості компонентів (термостійкості деталей матеріалів), що працюють в умовах, що практично постійно наближаються до критичних температур. Причина цього полягає в тому, що можливість підвищення температури, при якій компоненти газотурбінного двигуна також підвищують його ККД і енергетичні характеристики. Тому те, що пошук шляхів покращення параметрів ГТД є беззаперечно важливим і підтверджує актуальність теми. Актуальність роботи полягає в тому, що в Україні широко використовуються газотурбінні двигуни. У зв’язку з тим, що газотурбінні двигуни виробляються в нашій державі та є об’єктом успішного експорту, а також відремонтовані газові турбіни іноземного виробництва (наприклад, літаки, що використовуються в літаках, що експлуатуються українськими авіакомпаніями), виникає потреба досліджувати нові шляхи підвищення характеристик газотурбінного двигуна, які можуть бути використані як при проектуванні, так і при ремонті.