Systems. Methods. Technologies 3 (43) 2019

Системы Методы Технологии. С.П. Ереско и др. Планирование экспериментальных … 2019 № 3 (43) с. 7-13 7 ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ И МАШИНОСТРОЕНИЯ УДК 621.825.6-192 DOI: 10.18324/2077-5415-2019-3-7-13 Планирование экспериментальных исследований уплотнительных узлов турбонасосного агрегата С.П. Ереско a , Е.В. Кукушкин b , А.А. Орлов c Сибирский государственный университет науки и технологий им. М.Ф. Решетнёва, пр. «Красноярский рабочий» 31, Красноярск, Россия a eresko07@mail.ru, b ironjeck@mail.ru , c sanneks1985@gmail.com a https://orcid.org/0000-0001-9580-480X , b https://orcid.org/0000-0002-9921-5751 , c https://orcid.org/0000-0002-4855-2563 Статья поступила 27.02.2019, принята 18.07.2019 Рассматриваются основные направления развития и совершенствования рабочих характеристик узлов уплотнения тур- бонасосных агрегатов. Указаны вопросы и задачи, требующие решения на уровне формирования новых методик расчета. Рассмотрены современные достижения в области методик проектирования и применяемых решений. Приведен основной обзор работ, выполненных в данном направлении. Дан анализ современных представлений в герметологии, касающихся тепло- вого режима уплотнительных поверхностей. Рассмотрены вопросы прогнозирования долговечности узла уплотнения в раз- личных режимах работы пар трения. На основе анализа используемых источников выявлена необходимость решения проблем, возникающих при проектировании узлов уплотнений, которые отвечали бы особым требованиям, связанным с применением узлов в турбонасосных агрегатах высокой мощности. В частности, требуют совершенствования методы расчета теплового состояния пар трения как важный элемент ,оказывающий преимущественное влияние на работоспособность узлов данных агрегатов. Конструкция стенда, применявшегося при испытаниях уплотнений вращающегося вала, позволяет исследовать пары трения при высокой окружной скорости и высокой выделяемой мощности в зоне трения. Выбранные основные критерии оптимизации параметров уплотнений обеспечивают оптимальное количество испытаний в ходе эксперимента. Приведенная методика планирования эксперимента предназначена для получения экспериментальных данных исследований узлов уплотне- ния в разных режимах эксплуатации. Это дает возможность оценить материалы и выбранную конструкцию уплотнитель- ных пар, обосновать причины выхода из строя узлов уплотнений, а также сформировать рекомендации для дальнейшего со- вершенствования методик проектирования. Ключевые слова : математическая модель; тепловое состояние; уплотнительный узел; турбонасосный агрегат; герметоло- гия; оптимизация; методика проектирования. Planning experimental studies of sealing units of a turbopump assembly S.P. Eresko a , E.V. Kukushkin b , A.A. Orlov c Reshetnev Siberian State University of Science and Technology; 31, Krasnoyarsky Rabochy Per., Krasnoyarsk, Russia a eresko07@mail.ru, b ironjeck@mail.ru , c sanneks1985@gmail.com a https://orcid.org/0000-0001-9580-480X , b https://orcid.org/0000-0002-9921-5751 , c https://orcid.org/0000-0002-4855-2563 Received 27.02.2019, accepted 18.07.2019 The main directions of development and improvement of the operating characteristics of the seal assemblies of turbopump units are considered. The issues and tasks that need to be addressed at the level of formation of new calculation methods are indicated. The cur- rent achievements in the field of design techniques and applied solutions are considered. A basic overview of the work carried out in this direction is given. The analysis of modern concepts in hermetology regarding the thermal regime of sealing surfaces is given. The prob- lems of forecasting the severity of the seal assembly in various modes of friction pairs are determined. Based on the analysis of the sources used, the need for solving the problems arising in the design of seal assemblies that would meet the special requirements asso-