Appunti di studio del turbocompressore

Il sistema di cuscinetti del rotore del simulatore è stato azionato mentre era posizionato in vari orientamenti.I test successivi sono stati completati per dimostrare anche le capacità dei cuscinetti reggispinta in miniatura.Si osserva una buona correlazione tra misurazione e analisi.Sono stati inoltre misurati tempi di accelerazione del rotore molto brevi da fermo alla velocità massima.Un simulatore di test parallelo è stato utilizzato per accumulare oltre 1000 cicli di avvio e arresto per dimostrare la durata del cuscinetto e del rivestimento.Sulla base di questi test di successo, si prevede di raggiungere l'obiettivo di sviluppare turbocompressori oil-free e piccoli motori a turbogetto che funzionano a velocità elevate con una lunga durata.

I requisiti per cuscinetti ad alte prestazioni e lunga durata per questa nuova classe di macchine sono severi.I cuscinetti volventi convenzionali sono fortemente sfidati dalla velocità e dalla capacità di carico richieste.Inoltre, a meno che il fluido di processo non possa essere utilizzato come lubrificante, quasi sicuramente sarà un sistema di lubrificazione esterno.

L'eliminazione dei cuscinetti lubrificati a olio e del sistema di alimentazione associato semplificherà il sistema del rotore, ridurrà il peso del sistema e migliorerà le prestazioni, ma aumenterà le temperature interne del vano cuscinetti, il che alla fine richiederà cuscinetti in grado di funzionare a temperature prossime a 650°C e ad alte velocità e carichi.Oltre a resistere alle temperature e alle velocità estreme, i cuscinetti oil-free dovranno anche sopportare gli urti e le vibrazioni sperimentate nelle applicazioni mobili.

La fattibilità dell'applicazione di cuscinetti a foglio conformi ai piccoli motori turbojet è stata dimostrata in un'ampia gamma di condizioni di temperatura, shock, carico e velocità.I test a 150.000 giri/min, a temperature dei cuscinetti superiori a 260°C, sotto carico d'urto fino a 90 ge orientamenti del rotore inclusi 90 gradi di passo e rollio, sono stati tutti completati con successo.In tutte le condizioni testate, il rotore supportato dal cuscinetto a lamina è rimasto stabile, le vibrazioni erano basse e le temperature dei cuscinetti erano stabili.Nel complesso, questo programma ha fornito le basi necessarie per sviluppare un turbogetto completamente oil-free o un motore turbofan ad alta efficienza.

Riferimento

Isomura, K., Murayama, M., Yamaguchi, H., Ijichi, N., Asakura, H., Saji, N., Shiga, O., Takahashi, K., Tanaka, S., Genda, T., ed Esashi, M., 2002, “Sviluppo di microturbocompressori e microcombustori per tre
Turbina a gas dimensionale su microscala", documento ASME n. GT-2002-3058.


Tempo di pubblicazione: 28-giu-2022

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