47. Диагностика температурного состояния деталей.

Диагностика температурного состояния деталей температурные напряжения и их изменение в процессе эксплуата­ции являются одним из источников повреждений элементов конст­рукции двигателя. Предупреждение разрушений от термических воздействий возможно на основе контроля действительного темпе­ратурного состояния детали или горячей среды, омывающей эту деталь.

Метод оценки температурного состояния,- например, лопаток турбины по результатам измерений температуры омывающих газов не является эффективным, особенно если лопатка имеет внутрен­ние каналы и отверстия на поверхности для прохождения охлажда­ющей среды, когда распределение температуры на поверхности имеет значительные градиенты на участках с размерами менее одного миллиметра. Градиенты температур на таких участках лопатки могут быть обнаружены и определены с помощью опти­ческого метода, с использованием радиационных пирометров.

Он измеряет фактическую температуру лопаток турбины, зависящую не только от температуры газа, но и от температуры охлаждающего воздуха и эффективности всей системы охлаждения лопаток. Для регистрации значений температуры с точностью не менее 5° С в диапазоне 700—1000° С необходимо, чтобы точность электри­ческих измерений была не менее 4—8%

При измерении радиационной энергии пирометра принципиаль­но возможны ошибки вследствие искажения лучистой энергии со­седними лопатками, изменения состояния рабочих поверхностей лопаток в процессе их эксплуатации и присутствия нес­конденсированных частиц углерода. В качестве диагностической информации используют максималь­ную, минимальную и среднюю температуры, а также распределение температур в наиболее опасных сечениях. Средняя температура лопаток характеризует работоспособность системы охлаждения. Повышение температуры позволяет обнаружить обрывы дефлекто­ров, уменьшение расхода охлаждающего воздуха вследствие засо­рения каналов и т. п. Среднемаксимальная температура лопаток служит для оценки состояния наиболее теплонапряженных ее участков (входные, выходные кромки). Разность между, среднемаксимальной и среднеминимальной температурами характери­зует градиент температуры по поверхности лопаток. Кроме того, применение пирометрического метода позволит организовать экс­плуатацию ГТД на оптимальных температурных режимах, опреде­ляемых механическими свойствами материала деталей горячей части, и расширить срок службы деталей горячей части двигателя.