Аналіз особливостей умов роботи сучасних лопаток газових турбін та огляд методів визначення параметрів їх високотемпературної міцності

Анотація

Предметом дослідження є сучасні методи та матеріали для виготовлення лопаток газових турбін, а також підходи та методи  оцінки показників їх динамічної та статичної міцності в умовах високотемпературного навантаження. Першою метою статті постає опис основних способів виготовлення лопаток турбін, наведення прикладів використовуваних матеріалів та особливостей їх кристалічної структури. Другою метою матеріалу є огляд підходів для забезпечення параметрів динамічної та статичної міцності монокристалічних лопаток турбін, зокрема, відстроювання від небезпечних резонансних режимів, дослідження параметрів анізотропної повзучості, високотемпературної втомної довговічності та довготривалої міцності. Задачею статті є виділення основних переваг та недоліків існуючих способів, підходів та методів оцінки та забезпечення параметрів високотемпературної міцності лопаток турбін в умовах статичних та динамічних навантажень, з метою обрання цілей подальших досліджень. Методи, що використовувалися про створенні публікації: методи аналізу та порівняння, що застосовувався при пошуку та співставленні відкритих літературних джерел інформації згідно мети статті, а також метод дедукції, що використовувався при виділені основних недоліків існуючих методів оцінки високотемпературної міцності лопаток газових турбін в умовах статичних та динамічних навантажень для намічання цілей подальших досліджень. Отримано наступні результати. Проаналізовані літературні джерела, що стосуються методів виготовлення лопаток турбін, а саме спрямованої кристалізації та монокристалічного лиття. Підкреслені переваги монокристалічних сплавів для виготовлення лопаток турбін, а саме підвищені жароміцність, жаростійкість, втомна міцність, довговічність та тріщиностійкість. Проаналізовані та описані основні сучасні методи оцінки високотемпературної міцності лопаток газових турбін з урахуванням анізотропних характеристик монокристалічних сплавів. Висновки. У наведеній публікації представлено відомості про лопатки газових турбін, зокрема, надано змістовну інформацію про методи їх виготовлення, а також матеріали, що використовуються для їх отримання. У дослідженні проаналізовано та визначено основні пошкоджуючі впливи, що діють на лопатки газових турбін в процесі їх експлуатації. У матеріалі зазначені досягнення науковців, які розробили чисельні та експериментальні методи для оцінювання впливу анізотропних характеристик монокристалічних нікелевих жароміцних сплавів на показники втомної міцності, довговічності та повзучості лопаток турбін