Динамика роторов турбомашин с подшипниками на газовой смазке

    

Дидов Владимир Викторович,
к.т.н.


  • Динамика роторов турбомашин с подшипниками на газовой смазке
  • Разработка микротурбогенератора с подшипниками на газовой смазке

В соответствии с мировыми тенденциями одним из современных способов производства энергии, который может занять достойное место в спектре решений возникших и прогрессирующих энергетических проблем России, является одновременная выработка электроэнергии, тепла, а при необходимости и холода экономически эффективными и экологически безопасными микротурбинными (МТУ) и газотурбинными (ГТУ) установками мощностью до нескольких десятков мегаватт. Интерес к подобному оборудованию обусловлен их хорошими массогабаритными, удельными и энергетическими показателями, большим ресурсом, низким уровнем загрязнения атмосферного воздуха и шума, минимальными затратами на сервисное обслуживание и ремонт, работой в широком диапазоне нагрузок, работой в автономном режиме и параллельно с сетью. 
Предложено новые конструкторские решения, позволяющее создавать высокоскоростные микротурбогенераторы на базе ГТД и бесконтактные (40 000…100 000 об/мин) синхронные машины на мощности до нескольких десятков мегаватт на газовых подшипниках. Подобное предложение является новым, и Федеральная служба по интеллектуальной собственности выдала несколько десятков патентов на соответствующие изобретения.
Реализация результатов работы. Основные разработки по исследованию устойчивости и вынужденных колебаний роторов турбомашин с подшипниками на газовой смазке использовались при создании турбомашин:

  • опытного образца системы «генератор-двигатель» на подшипниках с внешним наддувом газа с частотой вращения ротора 72000 об/мин;
  • натурного образца турбокомпрессора наддува ДВС ТКР 11 с частотой вращения ротора 68000 об/мин и температурой газов перед турбиной 760ºС;
  • натурного образца высокоскоростного стенда с подшипниками с внешним наддувом для испытания абразивных кругов на разрыв с частотой вращения ротора до 120000 об/мин.
  • Публикации:

  1. Дидов В.В. ГТУ замкнутого цикла на подшипниках с газовой смазкой // Известия вузов. Проблемы энергетики. Казань, 2005. № 5-6. С. 53-61.
  2. Самсонов А.И., Дидов В.В. Турбомашины с подшипниками на газовой смазке // Вестник ДВО РАН. 2005. № 6. С. 37-40.
  3. Дидов В.В. Вынужденные колебания ротора двигателя - генератора судовой ГТУ закрытого цикла на подшипниках с гелиевой смазкой // Современные технологии в кораблестроительном и энергетическом образовании, науке и производстве: тр. Всерос. науч.-техн. конф. Н. Новгород, 2006. С. 495-501.
  4. Дидов В.В., Самсонов А.И. Двигатель - генератор на лепестковых газодинамических подшипниках // Междунар. симпозиум «Образование через науку»: материалы докладов секции «Двигатели внутреннего сгорания». Отдельный выпуск. М.: МГТУ им. Баумана, 2005. С. 64-65.
  5. Овсянников С.В., Дидов В.В., Самсонов А.И. Исследование динамики роторов на радиальных газостатических подшипниках для случая цилиндрической прецессии по методу малых возмущений // Междунар. симпозиум «Образование через науку»: материалы докладов секции «Двигатели внутреннего сгорания». Отдельный выпуск. М.: МГТУ им. Баумана, 2005. С. 58-59.
  6. Didov V., Samsonov A. Research of Forced Oscillations of a Rotor of the Ship Turbo Compressor of Pressure Charging Internal Combustion Engine on Gas Lubricated Compliant Bearing. Proceeding of the 7th International Symposium on Marine Engineering, Tokyo, October 24th to the 28th, 2005. P. 47-4 (5 p.).
  7. Samsonov A., Didov V. Gas Lubricated Bearings for Turbo Ma- chines”Research and Applications at Far-Eastern National Technical University, Russia. Proceeding of the 7th International Symposium on Marine Engineering, Tokyo, October 24th to the 28th, 2005. P. 47-5 (4p.).
  8. Дидов В.В., Самсонов А.И. Автономный двигатель - генератор на лепестковых газодинамических подшипниках // IV семинар вузов Сибири и Дальнего Востока по теплофизике и теплоэнергетике. Владивосток, 2005. С. 69.
  9. Дидов В.В. Теоретические исследования вынужденных колебаний ротора на радиальных газодинамических подшипниках // Кораблестроение и океанотехника. Проблемы и перспективы: материалы междунар. конф. Ч. 2. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 1998. С. 27-31.
  10. Самсонов А.И., Дидов В.В., Кононов С.И., Береза Ю.Б. Расчёт радиальных лепестковых газодинамических подшипников для турбокомпрессоров наддува двигателей внутреннего сгорания // Совершенствование быстроходных дизелей: материалы междунар. науч.-техн. конф. Барнаул, 1993. С. 99-101.
  11. Самсонов А.И., Дидов В.В., Береза Ю.Б. и др. Разработка и исследование турбокомпрессора наддува  дизелей  на  газодинамических  подшипниках  // Научно-технические проблемы энергомашиностроения и пути их решения: материалы республикан. науч.-техн. конф. СПб., 1992. С.12.
  12. Самсонов А.И., Дидов В.В., Береза Ю.Б. и др. Исследование подшипников на газовой смазке для  турбокомпрессоров  наддува  двигателей   внутреннего  сгорания // Актуальные проблемы развития двигателей внутреннего сгорания и дизельных установок: материалы Всесоюзной науч.-техн. конф. Л., 1990. С. 116-117.
  13. Дидов В.В. Теоретические исследования вынужденных колебаний ротора в осевых лепестковых газодинамических подшипниках // Всесоюзное научно-координационное совещание 18-20 сентября, 1989 г. Новороссийск, 1989. С. 35.
  14. Дидов В.В., Кононов С.И. Исследование подшипников на газовой смазке для турбокомпрессоров наддува двигателей внутреннего сгорания // Всесоюзное научно-координационное совещание 18-20 сентября 1989 г. Новороссийск, 1989. С. 36.
  15. Дидов В.В. Динамика роторов судовых турбомашин на подшипниках с газовой смазкой: монография. Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2005. 132 с.
  16. Дидов В.В. Проектирование судовых газотурбинных установок замкнутого цикла на подшипниках с гелиевой смазкой: учебное пособие для вузов / Инженерная школа ДВФУ. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2015. [106 с.]. 1 CD. 
  17. Проектирование и электромагнитный расчет высокоскоростного  магнитоэлектрического генератора: учебное пособие: учебное пособие для вузов / Инженерная школа ДВФУ. Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2016. [89 с.]. 1 CD.
  • Патенты:
  1. Электромашина: пат. 2474945. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 10.02.2013. Бюл. № 4.       
  2. Электромашина: пат. 2477916. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.03.2013. Бюл. № 8.      
  3. Электрошпиндель: пат. 2479095. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 10.04.2013. Бюл. № 10.    
  4. Электромашина: пат. 2489788. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 10.08.2013. Бюл. № 22.      
  5. Радиальный подшипниковый узел: пат. 131827. Российская Федерация / В.В. Дидов, А.Г. Бакланов; опубл. 27.08.2013. Бюл. 24.
  6. Радиальный подшипниковый узел: пат. 131827. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 27.08.2013. Бюл. 24. 
  7. Упорный подшипниковый узел: патент 131827. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 27.08.2013. Бюл. 24. 
  8. Электромашина: пат. 2523029. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.07.2014. Бюл. 20.
  9. Газотурбинный двигатель: пат. 2528889. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.09.2014. Бюл. 26.
  10. Электрошпиндель: пат. 2528420. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.09.2014. Бюл. 26.
  11. Газотурбинный двигатель: пат. 2528891. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.09.2014. Бюл. 26.      
  12. Упорный подшипниковый узел: пат. 2529070. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Н. Лисовенко, А.В. Павлов; опубл. 27.09.2014. Бюл. 27. 
  13. Газотурбинный двигатель: пат. 2529294. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл.  27.09.2014. Бюл. 27.     
  14. Радиальный подшипниковый узел: пат. 2530830. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.10.2014. Бюл. № 29.
  15. Упорный подшипниковый узел: пат. 2533948. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 27.11.2014. Бюл. 33.
  16. Радиальный подшипниковый узел: пат. 143485. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев, А.В. Кудренко, М.А. Халченко; опубл. 27.07.2014. Бюл. 21.
  17. Газотурбинный двигатель: пат. 143279.  Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев, А.В. Кудренко, М.А. Халченко; опубл. 20.07.2014. Бюл. 20.        
  18. Упорный подшипниковый узел: пат. 142979.  Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев, А.В. Кудренко, М.А. Халченко; опубл. 10.07.2014. Бюл. 19. 
  19. Газотурбинный двигатель: пат. 2539403.  Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.01.2015. Бюл. 2.
  20. Магнитный подшипниковый узел: пат. 2539705. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 27.01.2015. Бюл. 3.
  21. Электромашина: пат. 2541356. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 10.02.2015 Бюл. 4.
  22. Радиальный подшипниковый узел: пат. 2541616. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.02.2015. Бюл. 5.
  23. Электромашина: пат. 2542327. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 20.02.2015 Бюл. 5.
  24. Упорный подшипниковый узел: пат. 2542806. Российская Федерация / В.В. Дидов, В.Д. Сергеев; опубл. 27.02.2015. Бюл. 6.
  25. Электромашина Патент № 2 544 002 Опубликовано: 10.03.2015 Бюл. № 7 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  26. Электромашина Патент № 2 544 009. Опубликовано: 10.03.2015 Бюл. № 7 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  27. Электромашина Патент № 2 544 914. Опубликовано: 20.03.2015 Бюл. № 8 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  28. Электромашина Патент № 2 546 645. Опубликовано: 10.04.2015 Бюл. № 10 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  29. Электромашина Патент № 2 549 883. Опубликовано: 10.05.2015 Бюл. № 13 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  30. Электромашина Патент № 2 557 069. Опубликовано: 20.07.2015 Бюл. № 20 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  31. Ротор электромашины Патент № 2 574 606. Опубликовано: 10.02.2016 Бюл. № 4 Дидов В.В.           
  32. Радиальный магнитный подшипниковый узел Патент № 2 579 369. Опубликовано: 10.04.2016 Бюл. № 10 Дидов В.В.     
  33. Электромашина Патент № 2 579 432. Опубликовано: 10.04.2016 Бюл. № 10 Дидов В.В.
  34. Ротор электромашины Патент № 2 580 932. Опубликовано: 10.04.2016 Бюл. № 10 Дидов В.В.     
  35. Ротор электромашины Патент № 2 580 931. Опубликовано: 10.04.2016 Бюл. № 10 Дидов В.В.
  36. Ротор электромашины Патент № 2 580 676. Опубликовано: 10.04.2016 Бюл. № 10. Дидов В.В.
  37. Ротор электромашины Патент № 2 610 305. Опубликовано: 09.02.2017 Бюл. № 4 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  38. Электромашина Патент № 2 610 449 Опубликовано: 13.02.2017 Бюл. № 5 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  39. Ротор электромашины Патент №2 610 455. Опубликовано: 13.02.2017 Бюл. № 5 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  40. Ротор электромашины Патент № 2 610 157. Опубликовано: 08.02.2017 Бюл. № 4 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  41. Ротор электромашины Патент № 2 610 158. Опубликовано: 08.02.2017 Бюл. № 4 Дидов В.В., Сергеев В.Д.
  42. Ротор электромашины Патент № 2 624 821. Опубликовано: 07.07.2017 Бюл. № 19 Дидов В.В., Сергеев В.Д., Халченко М. А., Шельмакова Н.С., Постоялкин А.Ю., Бирюков Н.А.