Властивості газотермічних ущільнюючих покриттів газотурбінних двигунів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСмирнов, Ігор Володимирович
dc.contributor.authorУсенко, Дмитро Анатолійович
dc.date.accessioned2026-01-27T09:59:34Z
dc.date.available2026-01-27T09:59:34Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractАктуальність теми: сучасний розвиток авіаційної та енергетичної галузей зумовлює підвищені вимоги до ефективності та надійності газотурбінних двигунів, що обумовлює застосування газотермічних ущільнюючих покриттів для зменшення витоків робочого тіла, підвищення ККД та зниження зношування. Атмосферне плазмове напилення (APS) є поширеним і технологічно гнучким методом формування таких покриттів, властивості яких значною мірою визначаються режимами напилення, що зумовлює необхідність комплексного дослідження та оптимізації технологічних параметрів процесу. У цьому контексті дослідження властивостей газотермічних ущільнюючих покриттів на основі порошку Metco 320NS, нанесених методом APS, є актуальним науково-практичним завданням, спрямованим на підвищення ефективності та ресурсу газотурбінних двигунів. Мета і завдання дослідження: метою магістерської дисертації є дослідження та оптимізація властивостей газотермічного ущільнюючого покриття Metco 320NS, нанесеного методом атмосферного плазмового напилення, з метою підвищення його експлуатаційних характеристик для застосування в газотурбінних двигунах. Для досягнення поставленої мети в роботі виконано конструктивно-технологічний аналіз газотермічних ущільнюючих покриттів; обґрунтовано методики визначення адгезійної міцності, твердості та пористості; експериментально досліджено вплив параметрів APS-напилення з використанням методів планування експерименту; побудовано регресійні моделі та виконано багатокритеріальну оптимізацію властивостей покриття з урахуванням вимог охорони праці. Об’єкт і предмет дослідження: об’єктом дослідження є технологічний процес нанесення газотермічного ущільнюючого покриття Metco 320NS методом атмосферного плазмового напилення та сформовані в результаті цього процесу експлуатаційні властивості покриття. Предметом дослідження є закономірності впливу технологічних параметрів APS-напилення на міцність зчеплення, твердість та пористість ущільнюючого покриття. Методи дослідження: у роботі використано методи конструктивно-технологічного аналізу, експериментальні методи дослідження властивостей покриттів, статистичні методи планування експерименту та аналізу результатів, побудову регресійних моделей, багатокритеріальну оптимізацію, а також методи техніко-економічного та ринкового аналізу. Наукова новизна одержаних результатів: наукова новизна роботи полягає у встановленні кількісних залежностей між технологічними параметрами атмосферного плазмового напилення та основними експлуатаційними властивостями ущільнюючого покриття Metco 320NS, а також у застосуванні багатокритеріальної оптимізації для визначення раціональних режимів напилення. Практичне значення одержаних результатів: отримані результати можуть бути використані при розробленні та оптимізації технологічних процесів нанесення ущільнюючих покриттів для газотурбінних двигунів, а також при впровадженні мобільних APS-комплексів для локального ремонту та відновлення покриттів без демонтажу обладнання.
dc.description.abstractotherActuality of theme: the modern development of the aviation and energy industries imposes increased requirements on the efficiency and reliability of gas turbine engines, which drives the application of gas-thermal abradable coatings to reduce working fluid leakage, improve efficiency, and decrease wear of contact surfaces. Atmospheric plasma spraying (APS) is a widely used and technologically flexible method for producing such coatings, whose properties strongly depend on spraying parameters, thereby necessitating comprehensive investigation and optimization of the process conditions. In this context, the study of the properties of gas-thermal sealing coatings based on Metco 320NS powder applied by the APS method is a relevant scientific and practical task aimed at improving the efficiency and service life of gas turbine engines. Purpose and objectives of the research: the purpose of the master’s thesis is to study and optimize the properties of the gas-thermal sealing coating Metco 320NS applied by atmospheric plasma spraying in order to improve its operational characteristics for use in gas turbine engines. To achieve the stated objective, a structural and technological analysis of gas-thermal abradable coatings was performed; methodologies for evaluating adhesion strength, hardness, and porosity were substantiated; the influence of APS spraying parameters was experimentally investigated using design of experiments methods; regression models were developed and multi-criteria optimization of coating properties was carried out, taking into account occupational safety requirements. Object and subject of the research: the object of the research is the technological process of applying the gas-thermal sealing coating Metco 320NS by atmospheric plasma spraying and the operational properties of the coating formed as a result of this process. The subject of the research is the regularities of the influence of APS technological parameters on adhesion strength, hardness, and porosity of the sealing coating. Research methods: the research employed methods of structural and technological analysis, experimental methods for investigating coating properties, statistical methods of experimental design and result analysis, development of regression models, multicriteria optimization, as well as methods of technical-economic and market analysis. Scientific novelty of the obtained results: the scientific novelty of the work consists in establishing quantitative relationships between the technological parameters of atmospheric plasma spraying and the main operational properties of the Metco 320NS sealing coating, as well as in applying multicriteria optimization to determine rational spraying regimes. Practical significance of the obtained results: the obtained results can be used in the development and optimization of technological processes for applying sealing coatings to gas turbine engines, as well as in the implementation of mobile APS complexes for local repair and restoration of coatings without dismantling equipment.
dc.format.extent139 с.
dc.identifier.citationУсенко, Д. А. Властивості газотермічних ущільнюючих покриттів газотурбінних двигунів : магістерська дис. : 131 Прикладна механіка / Усенко Дмитро Анатолійович. – Київ, 2025. – 139 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78444
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectгазотермічне покриття
dc.subjectатмосферне плазмове напилення
dc.subjectущільнюючі покриття
dc.subjectMETCO 320NS
dc.subjectгазотурбінний двигун
dc.subjectоптимізація технологічних параметрів
dc.subject.udc621.791.763
dc.titleВластивості газотермічних ущільнюючих покриттів газотурбінних двигунів
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Usenko_magistr.pdf
Розмір:
2.53 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ЗВ)
Магістерські роботи