Projekts

.
.
Gāzturbīnu dzinēju karstā trakta detaļu inovatīvu metālkeramisko nanopārklājumu (McBLADE) izstrāde.
Projekta nosaukums: Gāzturbīnu dzinēju karstā trakta detaļu inovatīvu metālkeramisko nanopārklājumu (McBLADE) izstrāde.
Projekta īsais nosaukums: -
Vienošanās par projekta īstenošanu numurs: 1.1.1.2/VIAA/1/16/126
RTU Projektu reģistra numurs: 3266
Struktūrvienība: Aeronautikas institūts
Finansējošais fonds: ERAF, 1.1.1.2. “Pēcdoktorantūras pētniecības atbalsts”
RTU loma projektā: vienīgais projekta īstenotājs
Statuss: Īstenošanā
Projekta uzsākšanas datums: 01.03.2018.
Projekta noslēguma datums: 28.02.2021.
Finansējuma piešķīrēja nosaukums: Valsts izglītības un attīstības aģentūra
Projekta kopējais finansējums:
1. Eiropas Reģionālās attīstības fonda finansējums 113735.10 jeb 85%
2. Valsts budžeta finansējums 13380.60 jeb 10%
3. RTU līdzfinansējums 6690.30 jeb 5%
Projekta kopsavilkums:

Augsta temperatūra ir galvenā problēma visa veida GTD, kuru konstrukcijā ir dažādas konstruktīvas shēmas, tehnoloģijas un materiāli. Detaļu bojājumi sastāda ievērojamu gāzes plūsmas detaļu bojājumu daļu, sākot ar pēdējiem kompresora posmiem, sadegšanas kameras, turbīnu un sprauslas. Dažādām dzinēja daļām šāds kaitējošais faktors un ietekmes veids atšķiras. Vairumam dzinēju kompresora galvenajā daļā temperatūra parasti nepārsniedz 600ºC. Pie šādas temperatūras notiek tērauda konstrukciju pavājināšanās, proti, samazinās karstumizturība. Oksidēšanās ar porainību veidošanos, biezas oksīda plāvas veidā, sākas pie 400-500ºC. Šie oksīdi veido virsmas mikro defektus un ir noguruma korozijas izcelsmes avoti. Degkameras elementi, inžektora bloks un turbīnu lāpstiņas galvenokārt tiek ražoti no niķeļa vai kobalta sakausējumiem, jo papildus augstas temperatūras gāzei, kas dažos punktos var sasniegt 1 500ºC, šīs detaļas ir pakļautas ļoti korozīvu sadegšanas produktu ietekmei –sulfīdu oksīdu korozijai. Sulfīdu-oksīdu korozija veidojas uz virsmas korozijas ar dažādu savienojumu ķīmisko mijiedarbību un evtektiku, kam ir relatīvi zemāka kušanas temperatūra nekā turbīnas lāpstiņu materiālam vai citām gāzes gaisa trakta detaļām. Sulfīdu pieaugošā efektivitāte sekmē augstu pašdifūzijas metāla jonu ātrumu režģī kā rezultātā pieaug lokalizētu koroziju dziļumi. Gāzturbīnu lāpstiņu iekšējām malām parasti ir nosliece uz spēcīgu sulfīda-oksīda koroziju. Korozijai pakļautākas vietas ir lāpstiņu ieliektās malas - tā saucamās siles, kur virsmas bojājumi ir iegarenas mēles formā, lāpstiņas korozijas izkausētās daļas dēļ. Pētījuma rezultātā izstrādājot McBlade pārklājumu GTD turbīnas lāpstiņām un veicot izmēģinājumus uz ilgstošu karstumizturību līdz 850ºC, paredzēts, ka samazināsies lidmašīnas degvielas patēriņš, kā arī, pateicoties izmantotajām dzinēja izejvielām, samazināsies lidmašīnas kopējais svars.

Projekta laikā tiks īstenotas sekojošas aktivitātes:
1. McBLADE pārklājuma fiziskā modeļa, pārklājuma tehnoloģijas un uzputināšana metodoloģijas izstrāde
Apraksts: Tiks izstrādāts vairāku slāņu karstumizturīga metālkeramiska nanopārklājuma fiziskais modelis, kas nodrošinas GTD turbīnas un comresora lāstiņu materiālu no oksidēšanas pie augstām temperatūrām gaisa un gāzes plūsmā.
2. McBLADE pārklājuma izstrāde, izmantojot jonu plazmas uzputināšanu
Apraksts: tiks veikts vakuuma jonu-plazmas uzputināšanas tehnoloģisko procesu eksperimentāls pētījums, kā arī kombinētā procesā eksperimentāls pētījums, izmantojot dažādas stuktūras un sastāva vairāku slāņu karstumizturīgu metālkeramisku nanopārklājumu.
3. McBLADE pārklājuma atsevišķo slāņu eksperimentāls pētījums
Apraksts: vairāku slāņu karstumizturīga metālkeramiska nanopārklājuma līdz 750ºC, līdz 800ºC un līdz 850ºC nanopārklājuma ražošanas tehnoloģija; Tiks veikti GTD lāpstiņu, kas pārklātas ar iegūto vairāku slāņu daudzkomponentu nanopārklājumu, izmēģinājumi uz ilgstošu karstumizturību līdz maksimālajai temperatūrai - 850ºC.
4. McBLADE vairāku slāņu pārklājuma izstrāde
Apraksts: tiks izstrādāts vairāku slāņu daudzkomponentu nanopārklājuma industriālais prototips GTD kompresora statora darba lāpstiņām.
5. McBLADE pārklājuma optimizācija un noslēgumā izmēģinājumi
Apraksts: tiks veikti GTD lāpstiņu, kas pārklātas ar iegūto vairāku slāņu daudzkomponentu nanopārklājumu, izmēģinājumi uz ilgstošu karstumizturību un pārklājuma rakstūrīpašību optimizācija.
Publicēts RTU mājas lapā: 28.05.2019.

Universitāte

_