Повлияет ли ручное удаление зазубрин на лопатках компрессора на работу компрессора?

Недавно я нашел канал на Youtube, где техник по реактивным двигателям очень подробно рассказывает о работе, которую он выполняет по обслуживанию и ремонту реактивных двигателей.

В этом конкретном видео (а также в более раннем приквеле к нему) он демонстрирует удаление зазубрин с передних кромок лопаток компрессора и последующее сглаживание передней кромки. Мое внимание привлекли инструменты, которые он использовал: напильники и наждачная бумага с зернистостью 100 и 400. Он в основном прошелся по передней кромке вручную, сняв при этом небольшое количество материала.

С инструментами и методом, очевидно, нет никакой точности.

Действительно ли допустимо модифицировать лопатки компрессора таким образом? В какой степени это влияет на работу и КПД двигателя, если, скажем, у некоторых лопаток компрессора не хватает миллиметра от хорды или они потеряли крутку на несколько градусов?

Я думаю, связанный с этим вопрос: с какой точностью спроектированы и изготовлены лопасти компрессора?

Спасибо ymb1 за указание на связанный вопрос , но меня больше интересует количественная оценка или анализ влияния на производительность двигателя. Кажется, что связанный вопрос объясняет термин смешивание (который также упоминается в видео), но не вдавался в подробности о влиянии на производительность.

Он профессиональный специалист по турбинам и зарабатывает на жизнь ремонтом реактивных двигателей, поэтому я подозреваю, что он знает, что делает.
Я никогда не думал об этом, но теперь мне тоже любопытно. Я слышал, что лезвия тщательно сбалансированы производителем, поэтому на глаз кажется, что это грубый метод, который может привести к вибрации, если только он не снимает его и тщательно не взвешивает каждое отшлифованное лезвие, чтобы убедиться, что оно находится в пределах допуска. Это, вероятно, не существенно после одного прохода, но после нескольких проходов наждачной бумагой в конечном итоге удаленный материал может сложиться. Я уверен, что здесь есть несколько A&P, которые могут ответить на этот вопрос. :)
Я бы согласился с @Devil07 - даже сам ник может вывести из равновесия вентилятор компрессора (или любой другой вращающийся компонент двигателя), возможно, создав разрушительные вибрации. Опять же, где-то есть A&P, которые придут и все вставят на свои места.
@zeta-band Я не сомневаюсь, что он точно знает, что делает. Он подчеркивает, что он всего лишь техник, но он определенно понимает принципы и тонкости. Я предполагаю, что более подходящей фразой было бы: компрессоры рассчитаны на такие отклонения в допусках (предполагая, что такие отклонения вообще значительны).
@ Devil07 В дополнение к комментарию Дэйва, на канале есть несколько видеороликов, в которых техник демонстрирует и объясняет балансировку компрессора и турбины. Я ожидаю, что они сделают балансировку после того, как сделают что-то, что может повлиять на баланс, прежде чем они подпишутся на ремонт или техническое обслуживание. Канал - настоящая сокровищница информации.
Я думаю, вы обнаружите, что двигатель, над которым работает этот джентльмен, предназначен либо для стационарной промышленной установки; или, что менее вероятно, восстановление частного однопилотного старинного самолета, который никогда не будет перевозить пассажиров, которые будут летать всего несколько часов в год, если вообще будут летать. Сказав это, эти двигатели по-прежнему стоят миллионы долларов для их владельцев, и любой прямой риск активов или даже снижение производительности обходятся очень дорого. Если бы операция выходила за рамки утвержденных производителем процедур, ее бы не было.
@zeta-band Так сказали продавцы, предлагающие субстандартные ипотечные кредиты. Никогда не принимайте уверенность за знание.
@Agent_L, учитывая, что они помещают двигатели в испытательную камеру и запускают их на полную мощность, я думаю, что его методы работают просто отлично.

Ответы (2)

Да, это не только допустимо, этого требует руководство по эксплуатации двигателя. Инструменты могут быть более сложными в других магазинах, но основная концепция удаления материала вручную такая же. Процесс называется «смешением». Воздействие песка или грязи на лезвия вызывает появление мелких зазубрин и царапин. Эти острые или шероховатые участки создают так называемую «концентрацию напряжения». Если оставить все как есть, зазубрины со временем перерастут в трещины (усталость металла). Сглаживание зазубрин устраняет концентрацию напряжений и предотвращает образование трещин. Это влияет на производительность / эффективность, но это лучше, чем поломка ваших лезвий. По моему опыту, влияние того, что показано в видео, на производительность на самом деле довольно мало. Приблизительно я бы сказал, что потеря эффективности 0,01% - 0,1%.

Редактировать : относительно того, как я пришел к этому числу эффективности. Две мысли:

Во-первых, компрессор, показанный на видео, представляет собой 10-ступенчатый компрессор, и, по приблизительным оценкам, каждая ступень, вероятно, имеет от 30 до 50 лопастей. Я не пытался точно сосчитать, но давайте просто назовем это 400 лезвиями. Разумно предположить, что каждое лезвие выполняет одинаковую работу. На самом деле некоторые этапы будут немного более загружены, чем другие, но это довольно близко. Таким образом, если вы удалили 1 целое лезвие , в качестве грубой оценки порядка величины вы ожидаете, что потеря эффективности составит около 1/400 = 0,25%. Количество удаленного материала явно намного меньше, чем целое лезвие, поэтому потеря эффективности должна быть менее 0,25%.

Во-вторых, я видел, как компрессоры с намного большими зазубринами смешивались и имели потери эффективности порядка 0,1–1%.

Таким образом, между двумя этими идеями я сделал обоснованное предположение о числе эффективности. Могу я немного отвлечься? Абсолютно. Но я, вероятно, по крайней мере близко.

Поскольку вы назвали цифру потери эффективности, могу я спросить, как эта цифра возникла? Я понятия не имею, как это можно определить количественно на основе реальных характеристик, но я полагаю, что можно было бы запустить моделирование CFD и получить, например, относительную степень потери давления в компрессоре.

Процесс, обычно используемый для изменения формы / удаления материала, называется полировкой, и он используется как в производстве, так и в обслуживании, но не пытайтесь сделать это самостоятельно! Только профессионал должен даже подумать о ручной полировке лезвия.

Форма обычно регулируется с точностью не менее 0,1 мм* во время производства, хотя она может быть и меньше. Есть несколько очень опытных людей, которые действительно могут достичь такого уровня точности, но чаще всего роботы используются для получения более стабильной формы, а форма проверяется измерительными машинами после этого, что я был бы удивлен, если бы человек в вашем связанном видео сделал .

Если вы слишком сильно исказили форму передней кромки по сравнению с предполагаемой конструкцией, это может существенно повлиять на производительность, поскольку это может привести к раннему отрыву потока , что сделает лопасть менее эффективной. Также необходимо учитывать влияние напряжения, вызванного насечками на крыльях .

Хотя, конечно, нестандартная форма, вероятно, лучше, чем плоская/искаженная форма с надрезом, это все же работа для профессионала. Ваша жизнь буквально зависит от правильной работы этого двигателя, и его замена будет стоить целое состояние, если вы сломаетесь. Итак, почему вы хотите, чтобы любитель поддерживал критический компонент?

Что касается какой-либо потери эффективности, то об этом мы могли только догадываться без каких-либо данных от производителя двигателя, подтверждающих это, поэтому это было бы совершенно бессмысленно.

*Чтобы дать вам представление о точности, достигнутой во время производства, вот пример машины GE, которая проверяет форму лезвия. Его опубликованная точность составляет 0,001 дюйма, что неплохо, но есть машины, способные в пять раз меньше. Обычно вы хотите, чтобы точность вашей машины была в 10 раз выше, чем точность того, что вы пытаетесь измерить.

Повлияет ли ручное удаление зазубрин на лопатках компрессора на работу компрессора?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v