Портал docs.cntd.ru скоро обновится, чтобы стать еще лучше и удобнее.
Попробовать новую версию
  • Текст документа
  • Статус
Действующий

ГОСТ Р 58997-2020


НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛОПАТКИ ТУРБИН

Метод определения газодинамических характеристик прямых решеток лопаток турбин на стенде

Turbine blades. Method for determination of gas-dynamic characteristics of straight turbine blade grids on a bench


ОКС 03.100.01

Дата введения 2021-01-01


Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И.Баранова" (ФГУП "ЦИАМ им.П.И.Баранова")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 323 "Авиационная техника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 августа 2020 г. N 595-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения


Настоящий стандарт устанавливает метод определения газодинамических характеристик прямых турбинных решеток газотурбинных двигателей (ГТД), неподвижно закрепленных на экспериментальном стенде, при скоростях газа на входе ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде0,9 и на выходе до ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде1,6, обеспечивающий высокую точность и сопоставимость результатов, полученных на разных стендах с целью их обобщения и использования при проектировании турбинных венцов.

2 Нормативные ссылки


В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 2.601 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы

ГОСТ Р 58998 Лопатки авиационных осевых компрессоров и турбин. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения


В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 58998-2020, а также следующий термин с соответствующим определением.

3.1 прямая турбинная решетка (решетка): Модель лопаточного венца турбины, состоящая из нескольких лопаток (от 5 до 15 шт.), установленных с одинаковым шагом вдоль единого прямолинейного фронта, имеющих постоянную геометрию профиля по высоте.

Примечание - Решетка предназначена для экспериментального определения профильных и вторичных потерь, полей параметров в межлопаточных каналах, параметров пограничных слоев на поверхностях лопаток и торцевых поверхностях, полей параметров потока на выходе из решетки на разных режимах [по приведенной изоэнтропической скорости истечения, числу Рейнольдса (Re), начальных параметров турбулентности потока] и при различной интенсивности выпуска охлаждающего (вторичного) воздуха в проточную часть.

4 Общие технические требования

4.1 Стенд, предназначенный для экспериментального исследования решеток, должен обеспечивать:

- измерение полей скоростей, давления и температуры потока газа/воздуха на входе в решетку и на ее выходе;

- определение режима работы решетки - изоэнтропической приведенной скорости истечения газа/воздуха;

- определение газодинамической эффективности решетки (профильных и вторичных потерь);

- исследование газодинамических параметров потока в межлопаточных каналах; пограничных слоев на выпуклой и вогнутой стороне лопаток;

- визуализацию линий тока газа/воздуха на профилях лопаток, следов скачков и отрывных течений на лопатках и торцевых поверхностях решетки;

- исследование влияний аэродинамической неравномерности потока на входе в решетку, выпуска охлаждающего (вторичного) воздуха в проточную часть на газодинамические характеристики решетки;

- исследование влияния относительной высоты канала (отношение высоты лопатки к хорде), конфигурации ограничивающих решетку торцевых поверхностей, определяющих ее меридиональный профиль на интенсивность вторичных течений и вторичных потерь;

- исследование характеристик решетки на переменных режимах работы, отличающихся углом натекания потока на входе в решетку ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде (угол атаки), приведенной изоэнтропической скоростью истечения газа/воздуха на выходе ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде, числом Re, расходом охлаждающего (вторичного) воздуха

ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде,


где ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде - суммарный массовый расход охлаждающего (вторичного) воздуха, выпускаемый в один канал;

ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде - массовый расход газа/воздуха (основного потока) через один канал решетки;

- исследование характеристик решетки при различных начальных параметрах турбулентности потока на входе (по интенсивности и масштабу турбулентности).

Примечание - Перечень указанных в 4.1 требований к стенду может быть обеспечен одним стендом или рядом стендов.

4.2 В состав стенда входят:

- закрытый испытательный бокс;

- кабина наблюдения, где установлена система регистрации измеряемых параметров и первичной обработки результатов испытаний;

- технологические и вспомогательные помещения;

- основное и вспомогательное оборудование стенда;

- дистанционные системы для обеспечения испытаний;

- каналы связи измерительной аппаратуры с системой регистрации измеряемых параметров.

Кабина наблюдения с пультом управления должна быть изолирована от испытательного стенда.

4.3 В основное оборудование стенда и системы для обеспечения испытаний входят:

- система подачи газа от промышленной компрессорной станции или из тракта отбора за компрессором газотурбинного двигателя (только для стенда, работающего с давлением газа на входе в решетку ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде, где ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде - атмосферное давление);

- дистанционный пульт управления;

- система отсечных и регулирующих клапанов и задвижек;

- средства шумоглушения;

- система отсоса воздуха в эксгаустерную линию (только для стенда, работающего на эксгаустерном режиме);

- системы выравнивания потока на входе в рабочую часть стенда, где установлена экспериментальная решетка;

- комплект контрольно-измерительной и вторичной аппаратуры для автоматизированного измерения и регистрации параметров;

- система управления процессом испытания, которая должна давать возможность ручного и автоматизированного управления;

- система аварийного останова процесса испытания, позволяющая осуществлять экстренное перекрытие тракта подвода сжатого газа/воздуха к рабочей части стенда и его сброс, минуя рабочую часть стенда, в атмосферу.

4.4 В вспомогательное оборудование стенда входят:

- подъемно-транспортные средства стенда;

- монтажно-обслуживающая площадка;

- системы отопления, вентиляции, освещения, сигнализации и связи;

- система пожаротушения.

4.5 Размеры магистральных трубопроводов на входе в стенд и на его выходе, а также размеры соответствующих устройств для устранения неравномерности распределения параметров потока по сечению канала (ресивера, сеток, хонейкомба и пр.) выбирают при проектировании, исходя из условия испытаний решеток с максимальными значениями параметров газа/воздуха и его расхода.

4.6 Конструкция и размещение основного оборудования на стенде должны обеспечивать:

- свободный подвод газа/воздуха к входу в рабочую часть стенда и в эжекторно-выхлопное устройство стенда;

- подвод охлаждающего (вторичного) воздуха и изменение его параметров для исследования на стенде решеток с выпуском воздуха через отверстия перфорации на лопатках, в щели в выходных кромках, перфорации на торцевых поверхностях;

- устранение неравномерности набегающего (входного) потока на лопатки, выбранные для определения газодинамической эффективности решетки;

- отсутствие искажения потока в измеряемых каналах решетки от зондов, помещенных на входе в решетку, для повышения точности определения газодинамической эффективности решетки;

- установку на входе в исследуемую решетку сопротивлений, имитирующих неравномерность потока на входе в сопловой аппарат или рабочее колесо турбины ГТД, и измерение полей параметров потока при полученной неравномерности;

- изменение направления потока на входе в исследуемую решетку с помощью регулируемых створок, устанавливаемых у входных и выходных кромок крайних лопаток решетки, или поворотного круга, на котором закреплены исследуемые лопатки решетки. Диапазон регулирования определяется разработчиком стенда в зависимости от его назначения;

- изменение режима работы стенда в диапазоне значений перепадов давлений в решетке, задаваемых в соответствии с программой испытаний, и автоматизированное поддержание постоянства режима во время регистрации параметров потока за счет использования системы перепуска газа;

- измерение полей параметров потока на выходе в решетку, на ее выходе и внутри межлопаточных каналов;

- установку насадков/зондов для определения полей полных и статических давлений ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде, ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде, углов потока вдоль фронта ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде и вдоль высоты лопаток ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде (на входе и на выходе из решетки), температуры потока ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде и их автоматизированное перемещение вдоль фронта решетки и вдоль высоты лопаток на разных расстояниях от кромок лопаток в направлении, перпендикулярном к фронту решетки;

- перемещение насадков/зондов, установленных со стороны входа в решетку и со стороны выхода, вдоль шага и вдоль высот лопаток;

- проведение работ по визуализации течения газа в каналах исследуемых решеток и возможность фиксирования результатов с помощью регистрирующей аппаратуры (фото-, видеоаппаратуры) в процессе испытаний;

- свободный подход к рабочей части стенда для проведения монтажных работ, осмотров и регулировочных работ.

4.7 При испытании решеток на режимах (по приведенной изоэнтропической скорости истечения на выходе) ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде1,0 необходимо:

- использовать комбинированный насадок, приемник статического давления которого вынесен на отдельный конструктивный элемент - иглу (см. рисунок 1);

- использовать иглу со следующими рекомендуемыми геометрическими параметрами (см. рисунок 2):

- внешний диаметр иглы ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде не должен превышать 1,6 мм;

- диаметр отверстия-приемника статического давления ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде должен находиться в диапазоне от 0,7 до 0,9 мм;

- длина иглы от начала до места ее крепления или изгиба должна находиться в диапазоне от 12ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде до 17ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде мм;

ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде

1 - приемник давления; 2 - комбинированный насадок; 3 - игла с приемником статического давления; 4 - приемник статического давления на отсеченной пластине; 5 - отсеченная пластина

Рисунок 1 - Схема решетки с комбинированным насадком


- смещение положения отверстия-приемника статического давления от начала иглы должно составлять от 5ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде до 7ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде мм;

- проводить калибровку комбинированного насадка в аэродинамической трубе на сверхзвуковых режимах работы ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде1,0, при разных углах натекания потока на зонд в двух взаимно перпендикулярных плоскостях;

- измерять статическое давление на отсечной пластине с целью определения режима работы решетки при отсутствии насадка в зоне расположения приемников статического давления (см. рисунок 1, комбинированный насадок расположен выше приемников статического давления на отсечной пластине).

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде

Название документа: ГОСТ Р 58997-2020 Лопатки турбин. Метод определения газодинамических прямых решеток лопаток турбин на стенде

Номер документа: 58997-2020

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Действующий

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2020
Дата принятия: 28 августа 2020

Дата начала действия: 01 января 2021