Проблемы повышения надежности авиационных трубопроводных систем
Минаев Б.С., Янакаев Я.С., Чернова С.Д., Чичерюкин А.А.,
Киселева Н.В., Сухарева Т.В., Чернов Д.Б.
Российская Федерация, г. Москва, Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации
Основные пути повышения надежности используемые в авиации: резервирование и обеспечение надежности компонентов. Путь повышения резервированием близок к исчерпанию и основной упор в настоящее время необходимо сделать на надежность компонентов: жесткие трубопроводы (из стали, алюминиевых и титановых сплавов, а также композиционных материалов), гибкие трубопроводы (резиновые и из политетрафторэтилена), ограниченно-подвижные соединения, соединения 74° и 24°, неразъемные соединения (термомеханические, паянные, обжимные), компенсаторы термических напряжений и деформацией планера, эластомерные уплотнения, а также политетрафторэтиленовые и полиимидные, стальные, медные и из терморасширенного графита.
Проведен анализ применяемых компонентов трубопроводных систем на отечественных самолетах и вертолетах, а также стандартов ISO, SAE, документы фирм EATON, Parker, «PERMASWAGE» с целью определения уровня их надежности. Приведены сравнительные характеристики технических параметров и надежности компонентов и возможности модифицирования отечественных разработок или разработки новых модификаций на основе зарубежных стандартов и норм.
Основные выводы:
1. Общее повышение надежности трубопроводных систем возможно только в комплексе мероприятий по надежности всех входящих компонентов в том числе с использованием принципиально новых конструктивных и технологических решений;
2. По отдельным трубопроводам различных систем, тем не менее, существуют приоритетные компоненты, по которым необходимы доработки в ближайшее время. В частности:
а) для гидросистем:
– переход на высокопрочные трубы из стали типа ВНС 53 для напорных гидролиний,
– использование неразъемных соединений вместо разъемных и полный отказ от соединений 74° с переходом на 24°,
– разработка номенклатурного ряда уравновешенных компенсаторов термических напряжений и деформаций планера;
б) для топливных систем:
доработка ограниченно-подвижных соединений до уровня стандарта SAE MA2250;
в) для систем кондиционирования:
переход на терморасширенный графит в высокотемпературных уплотнениях взамен стали и меди.
Ограничения традиционной модели динамики сплошной/текучей среды и альтернативная концепция
Моргунов Геннадий Михайлович,
доктор технических наук, профессор
Российская Федерация, г. Москва, Национальный исследовательский университет «МЭИ»
Работа направлена на повышение адекватности описания сильно возмущённых термомеханических движений сплошных сред, включая рабочие процессы в объектах энергетического оборудования.
Сформулированы принципиальные несоответствия и ограничения известной математической модели динамики сплошных/текучих сред. Дано физико-математическое, а для проблемы турбулентного перехода – эвристическое, обоснование выставленных расхождений.
Приводится и поясняется новая феноменологически замкнутая система уравнений термомеханики данных сред. Предлагаемая модель, снимая в целом существующие антиномии, базируется на принципах:
• бинарности отношений при рассмотрении внешних воздействий, как причина, - в эйлеровой системе отсчета, а скоростей изменения фундаментальных субстанций поля: плотности, удельных количества движения и приращения внутренней энергии, как следствие, - в лагранжевом представлении движения.
• изучения динамических процессов в условиях квази-неравновесной термомеханики сплошной среды с непосредственным введением зависимостей давления, температуры и физических коэффициентов/модулей /параметров от плотности и приращения внутренней энергии;
• расширения формализма на класс несимметричной динамики сплошных сред, при устранении ограничения на процессы поворота/кручения частиц среды как происходящих по законам абсолютно твердого тела, введением полного тензора напряжений с феноменологическим представлением его симметричной и антисимметричной частей суммами, слагаемые которых линейно зависят от тензоров деформаций, их скоростей и ускорений;
• эвристически выдвинутого постулата о доминантном подобии явлений пластической в твердых деформируемых телах и турбулентной для текучих сред монофуркации в физической точке при достижении критического уровня деформации; формирования группы коллапс-функций принципиального описания данных явлений;
• установления памяти о предактуальных деформированных состояниях сплошных сред с интегро-дифференциальным выражением компонент диадных тензоров полных деформаций и их скоростей через частные производные от скорости частиц среды по времени в эйлеровой системе отсчета.
Искомыми функциями в альтернативной модели четырехмерной термомеханики являются: плотность, удельные количество движения, приращение внутренней энергии и момент внутренних пар сил.
Разработка адресована специалистам в области исследований сильно возмущенной динамики данных сред и их приложений в энергетических, в частности, гидравлических, газовых машинах и установках. Тема и содержание работы таковы, что ее следует рассматривать в дискуссионном плане.
Конструкция руслонасоса, результаты его испытаний и примеры использования
Рудевский О.Г.
Россия, МП "Азовводоканал"
В докладе было приведено описание устройства – руслонасос (РН), лопатки рабочего колеса которого в сравнении с центробежными насосами конструктивно и технологически проще. Рекомендовано использовать расчетную характеристику РН при разработке насосов. В сравнении с прототипом РН обеспечивает непрерывную подачу рабочей жидкости. Работоспособность и эксплуатационные свойства РН не зависят от направления вращения. Преимущества достигаются выполнением лопаток рабочего колеса РН в форме закрытого изогнутого русла – канала, например, отвода. В результате сравнения с центробежными рабочими колесами сделан вывод о целесообразности применения предложенной конструкции в качестве насосного колеса гидромуфты.
