Аналіз факторів впливу на роботу малосистем, методів і способів відновлення властивостей олив при експлуатації газотурбінних двигунів. Обґрунтування доцільності використання барботажного методу, адаптація його для видалення води з авіаційних олив.
Аннотация к работе
Як показує досвід, однією з домінуючих причин погіршення експлуатаційних властивостей авіаційних олив є присутність у них води та молекулярного кисню, які впливають на окисні та корозійні процеси. Водночас, існуючі методи зневоднення авіаційних олив в установах державної авіації не забезпечують видалення води з олив до рівня вимог міжнародних стандартів (ЄС, НАТО та ін.), наприклад для авіаційної оливи TURBONYCOIL 308 (TN-308) (Франція) вміст води нормується не більше 50 ррм, а методи зменшення концентрації молекулярного кисню в оливах взагалі не регламентовано. На даний час найпоширенішим методом зневоднення авіаційних олив в Україні є теплофізичний метод, який не тільки має низькі властивості зневоднення при застосуванні, а може призвести до погіршення якості олив. Роботу виконано у науково-дослідній лабораторії ракетного палива та пального Національного авіаційного університету (НАУ) у відповідності до вимог "Концепції підтримання справності та бойового потенціалу авіаційної техніки авіації Повітряних Сил Збройних Сил України на період до 2025 року", планів наукових робіт Державного НДІ авіації, науково-дослідної лабораторії ракетного палива та пального, кафедри військової підготовки НАУ та 10-го Хіммотологічного центру МО України. У спільних роботах автору належать: розробка методичного підходу до збільшення ресурсу застосування нафтових олив через обробку їх нейтральним газом під час їх зберігання та застосування [2]; розробка технологічної схеми та обґрунтування температурного режиму роботи ГГУ для отримання нейтрального газу [3]; обґрунтування вибору параметрів барботажу при обробці олив [5]; обґрунтування застосування технології зберігання авіаційних олив в інертному середовищі [6]; обґрунтування впровадження технології збереження властивостей нафтових олив при експлуатації АТ [7]; обґрунтування впровадження методу барботажної обробки олив до нормативних документів (НД), що регламентують експлуатаційним службам виконання технологічних операцій у період зберігання олив, перед-та післяпольотної підготовки АТ [8]; розробка математичної моделі, яка описує зміну концентрації води в оливах при їх барботажній обробці [9]; аналітично-патентний пошук прототипів корисної моделі, розробка алгоритму реалізації способу одержання нейтрального газу на основі азоту, обґрунтовано вибір параметрів роботи створеної ГГУ [10]; аналіз сучасних НД у ЗС України, що регламентують порядок, норми, процедури зберігання та застосування пально-мастильних матеріалів (ПММ) [11]; обґрунтування застосування способу отримання газової суміші для обробки олив [12]; аналіз причин обводнення олив при експлуатації АТ та методів їх зневоднення, обґрунтування впровадження масообмінного методу обробки олив для збільшення ресурсів їх застосування на АТ [13]; аналіз сучасних проблем та формувань завдань з питань застосування ПММ в ЗС України [15]; визначення параметрів режимів барботажної обробки олив для збереження їх властивостей при зберіганні та застосуванні на АТ [17]; обґрунтування впливу якості олив на роботу МС двигунів при нештатних ситуаціях під час польоту ПС [19]; аналіз відмов та несправностей ГТД та їх МС, розробка методики відновлення експлуатаційних властивостей олив через барботажну обробку їх нейтральним газом [20].Отримано аналітичні залежності зміни концентрації води в оливі двигунів Д30-КП/КП2 після виконання польотів літака Ил-76 у перші години після прильоту і на їх основі побудовано загальну математичну модель залежності концентрації води в оливі від часу після прильоту ПС і термобарометричних умов навколишнього середовища: , (2) де С0 - початкова концентрація води в оливі в момент прильоту, ppm; ? - час після прильоту, год; a1, a2 - коефіцієнти, які враховують термобарометричні умови навколишнього середовища. Встановлено також, що приблизно через 5…7 годин після прильоту ПС ступінь розчинності води в оливі через вирівнювання температур МС та навколишнього середовища знижується, і концентрація води в оливі сягає свого мінімального значення, яке може бути значно меншим за значення рівня концентрації води в оливі перед вильотом ПС на 30…40 %, що свідчить про конструктивно закладені регенераційні властивості МС ГТД. На підставі аналітичних та експериментальних даних запропоновано узагальнену математичну модель визначення концентрації вологи в оливі МС ГТД у перші години прильоту ПС: , (3) де С1 - максимальне значення концентрації води, розчиненої в оливі безпосередньо після польоту, ррм; С2 - максимально можливе значення концентрації води, розчиненої в оливі при температурі навколишнього середовища безпосередньо після посадки, ррм; ? - відносна вологість масляного туману в порожнинах опор роторів, %; S - площа контакту оливи і газового середовища масляного бака, м2; ?T - різниця температур оливи в МС та навколишнього середовища в момент прильоту, К; P - тиск навколишнього середовища, Па; V - обєм оливи в МС, м3; ? - коефіцієнт, що дорівнює кількості секунд у добі (86400); ? - час, сек, b - калібровочний коефіцієн