CC BY
114
Секция ««ДВИГАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И СИСТЕМЫ ТЕРМОРЕГУЛИРОВАНИЯЛА И КА»
Следует отметить, что напряжения трения определяются в зависимости от толщины потери импульса пространственного пограничного слоя на стенке и на диске [3], учитывающие вторичные течения, вызванные поперечным градиентом давления вдоль линии тока при вращательном течении [3].
Таким образом, можно заключить, что расчет осевой силы в полости вращения, имеет наибольшее значение с точки зрения надежности при проектировании автомата осевой разгрузки ТНА ЖРД. Учет таких факторов, как вязкое трение, изменение угловой скорости потока между неподвижной стенкой и вращающимся диском поможет избежать отказа агрегата на расчетных и нерасчетных режимах.
Библиографические ссылки
1. Жуйков Д. А., Кишкин А. А., Зуев А. А. Оценка осевой силы при течении в торцевых щелях турбома-шин // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки. 2013. № 3. С. 24.
2. Овсянников Б. В., Краев М. В., Черваков В. В. Теория и расчет турбомашин : учеб. пособие ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2012. 224 с.
3. Теория пространственного пограничного слоя в гидродинамике турбомашин: монография // А. А. Кишкин [и др.]. Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2013. 248 с.
4. Ломакин А. А. Центробежные и осевые насосы. М. : Машиностроение, 1966. 354 с.
© Чернов А. А., 2014
УДК 629.78.036:546.295
Н. Н. Широкова, А. Е. Шарнин, Г. В. Двирный, В. В. Двирный Научный руководитель - Г. В. Двирный ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Железногорск
АНОМАЛЬНОЕ ПОВЕДЕНИЕ КСЕНОНА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПРИМЕРЕ АККУМУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ. АККУМУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ 154.7070-000 ПРОИЗВОДСТВА ОАО «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СПУТНИКОВЫЕ СИСТЕМЫ» ИМЕНИ АКАДЕМИКА М. Ф. РЕШЕТНЕВА» («ИСС»)
Рассмотрено аномальное поведение ксенона высокого давления при использовании аккумулятора давления для повышения давления ксенона, поступающего из транспортировочного баллона.
Ксенон на предприятие поступает в баллонах под давлением 65 кгс/см2, и все работы с ним в основном проходили методом перетекания. В баллонах остаётся достаточно большое количество ксенона, но из-за недостаточного давления он не может использоваться. Для решения данной проблемы и более рационального использования остатков дорогостоящего ксенона на предприятии ОАО «ИСС» был разработан аккумулятор давления.
Аккумулятор давления был предназначен для повышения давления ксенона, поступающего от транспортировочного баллона, под давлением от 1-200 кгс/см2 до 250 кгс/см2.
Аккумулятор давления представлял собой две конструктивно одинаковые ступени, любая из которых могла являться ступенью предварительного сжатия, а другая - окончательного. Каждая ступень представляет собой мембранный компрессор. Мембрана была спроектирована и изготовлена из трёх элементов в форме диска: одного герметичного гофрированного из стали марки 12Х18Н10Т толщиной 0,25 мм - собственно мембраны и двух перфорированных из резиновой пластины марки ИПР-1175 толщиной 3 мм, расположенных по обе стороны и выполняющих роль уплотняющих и амортизирующих прокладок. Перекладывание мембраны осуществлялось за счёт сжатого воздуха.
В процессе обработки компрессора начали происходить отказы при испытаниях в связи с разгермети-
зацией системы. Компрессор был детально исследован.
При вскрытии компрессора обнаружено, что резиновая мембрана деформирована. Поверхности всех пластин, входящих в состав мембраны имеют бугристую поверхность, более интенсивную со стороны ксеноновой полости. Каждый бугорок представляет собой полость внутри резинового слоя, заполненного ксеноном и воздухом. На поверхности пластин, прилегающих к ксеноновой полости, обнаружен белый осадок в виде легко стирающегося порошка. Также была обнаружена маслянистая жидкость довольно густой консистенции. Было обнаружено, что данная жидкость агрессивна по отношению к резине и поликарбонату, но состав жидкости не был определён.
Впоследствии был произведён анализ ксенона в баллоне, который использовался при испытаниях, на соответствие ГОСТ 10219-77. Было выявлено, что газовая составляющая полностью соответствует техническим условиям. Был произведён осмотр внутренней поверхности баллона, для чего его разрезали на три части.
При визуальном осмотре выявлено, что по всей поверхности баллона, в большей степени в нижней его части, - сплошной слой окалины, толщиной примерно 0,5 мм с большим количеством трещин и отдельными небольшими участками отслоившейся окалины. На трещинах и на местах отслоившейся окалины - ржавчина толщиной примерно 0,2-0,5 мм (визу-
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Технические науки
альная оценка), наблюдаемая отчётливо невооружённым глазом. Следов какого-либо маслоподобного компонента не обнаружено.
После этого проводились отработки с различными вариантами исполнения мембраны. В случае использования резины ксенон проявлял себя точно так же, как указано выше. То есть образовывались бугорки, заполненные ксеноном, а также неизвестная маслянистая жидкость. Впоследствии было предпринято несколько неудачных попыток использования фторопластовой плёнки, которая не выдерживала механические воздействия. Вскоре все работы с аккумулятором давления были прекращены.
Согласно ОСТ92-0969-82 «Резины. Марки, разрешённые к применению» детали из резины ИРП-1175 могут эксплуатироваться в среде от -40 °С до +50 °С и давления до 230 кгс/см2. Так как ксенон является инертным газом, следовательно, он попадает под данные требования. Однако, как видно из вышесказанного это не так. Необходимо продолжить исследования воздействия ксенона высокого давления на резину, поликарбонат и другие материалы.
© Широкова Н. Н., Шарнин А. Е., Двирный Г. В., Двирный В. В., 2014
