Термоинструмент для напыления теплозащитных покрытий в энергоустановках

А. А. Генбач; Д. Ю. Бондарцев; А. Я. Шелгинский

doi:10.71759/ag4c-3279

Термоинструмент для напыления теплозащитных покрытий в энергоустановках

А. А. Генбач, Д. Ю. Бондарцев, А. Я. Шелгинский

Аннотация

Разработан и исследован термоинструмент для нанесения напылением покрытий из минеральных сред применительно к соплу. Представлены характеристики детонационного сверхзвукового факела и свойства природного материала. Испытаны шесть образцов материалов и 26 конструкций камер сгорания с укороченным детонационным соплом инструмента, отобраны и рекомендованы изделия для нанесения напылением порошков природных материалов на металлическую подложку. Проведена оценка систем охлаждения с покрытием из природных материалов, их способность выдерживать предельные тепловые потоки. Исследования учитывали расход жидкости, недогрев, скорость потока и теплофизические характеристики природных материалов. Разработаны принципы конструирования камер сгорания и сопел, определены условия для нанесения напыления порошков на металлическую поверхность нагрева. Результаты работы имеют практическое применение в области защиты от перегрева поверхности и создания систем охлаждения с природными покрытиями. Системы улучшают надежность и экранируют образование трещин в термоинструменте и покрытии с помощью термоакустических экранов из нескольких тепловых источников. Исследования позволили создать термоинструмент для напыления покрытий с использованием детонационных высокотемпературных пульсирующих факелов. Зафиксировано явление спиновой детонации и дана оценка параметров струи.

Ключевые слова

природные материалы, покрытия, структуры, камера сгорания, термоинструмент

Полный текст:

PDF

Литература

Xing, Y. Turbine platform phantom cooling from airfoil film coolant, with purge flow / Y. Xing, et at. // International Journal of Heat and Mass Transfer. Volume 140, September 2019, Pp. 25 – 40. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019. 05.109.

Wei, W. Cooling performance analysis of steam cooled gas turbine nozzle guide vane / W. Wei, G. Jianmin, S. Xiaojun, X. Liang // International Journal of Heat and Mass Transfer. Volume 62, July 2013, Pp. 668 – 679. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.02.080.

Генбач, А. А. Моделирование теплообмена в капиллярно-пористых покрытиях в энергоустановках / А. А. Генбач, Д. Ю. Бондарцев, А. Я. Шелгинский // Промышленная энергетика. — 2020. — № 6. — С. 31 – 38. DOI 10.34831/ EP.2020.52.85.003.

Shoukat, A. K. Design, fabrication and nucleate pool-boiling heat transfer performance of hybrid micro-nano scale 2-D modulated porous surfaces / A. K. Shoukat, S. Nurettin, K. Muammer // Applied Thermal Engineering. Volume 153. — 2019. — Pp. 168 – 180. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2019.02.133.

Балдаева, Л. Х. Газотермическое напыление / Л. Х. Балдаева. — М.: Изд-во Маркет ДС, 2007. — 344 с.

Хасуи, А. Наплавка и напыление / А. Хасуи, О. Моригаки; под ред. В. С. Степина, Н. Г. Шестеркина. — М.: Машиностроение, 1985. — 240 с.

Генбач, А. А. Обобщение процессов теплопередачи и их сравнительная оценка для капиллярно-пористых покрытий в энергоустановках / А. А. Генбач, Д. Ю. Бондарцев, А. Я. Шелгинский // Надежность и безопасность энергетики. — 2019. — Т. 12, № 1. — С. 29 – 35. DOI: 10.24223/1999-5555-2019-12-1-29-35.

Khan, S. A. Design, fabrication and nucleate pool-boiling heat transfer performance of hybrid micro-nano scale 2-D modulated porous surfaces / S. A. Khan, N. Sezer, M. Koс // Applied Thermal Engineering. Volume 153. — 2019, Pp. 168 – 180. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2019. 02.133.

Генбач, А. А. Нанесение покрытий из природных материалов в энергоустановках напылением / А. А. Генбач, Д. Ю. Бондарцев, А. Я. Шелгинский // Промышленная энергетика. — 2025. — № 7. — С. 39 – 49. DOI: 10.71759/ ba8r-rs66.

Кутателадзе, С. С. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое / С. С. Кутателадзе, А. И. Леонтьев. — М.: Энергоиздат, 1985. — 320 с.

DOI: http://dx.doi.org/10.71759/ag4c-3279