1 / 56

НОК «Газотурбинные технологии»

НОК «Газотурбинные технологии». Состояние и перспективы развития НОК «Газотурбинные технологии». заседание Ученого совета ПГТУ 24 апреля 2008 г. НОК «Газотурбинные технологии». ГАЗПРОМ. ОАО «Авиадвигатель» (г.Пермь) ОАО «Пермский моторный завод» (г.Пермь) «КМПО» (г.Казань)

Jimmy
Download Presentation

НОК «Газотурбинные технологии»

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. НОК «Газотурбинные технологии» Состояние и перспективы развития НОК «Газотурбинные технологии» заседание Ученого совета ПГТУ 24 апреля 2008 г.

  2. НОК «Газотурбинные технологии»

  3. ГАЗПРОМ ОАО «Авиадвигатель» (г.Пермь) ОАО «Пермскиймоторный завод»(г.Пермь) «КМПО» (г.Казань) «УМПО» (г.Уфа) «Зоря-Машпроект»(г.Николаев Украина) Разработчики и изготовители ГТУ Поставщики компрессоров, САУ, АВОМ, э/генераторов КООПЕРАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ-ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙГАЗОТУРБИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ СЕРИИ «УРАЛ» ОАО НПО «ИСКРА» Головной разработчик, изготовитель и поставщик ГПА и ГТЭС ООО «Искра-Турбогаз» изготовитель и поставщик ГПА блочного и ангарного исполнения ЗАО «Искра-Авигаз» поставщик ГПА для реконструкции, ГТУ для ГПА и ГТЭС ЗАО «Искра-Энергетика» изготовитель и поставщик ГТЭС Мощности кооперации составляют 70 агрегатов в год

  4. СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ ГПАИ ГТЭС СЕРИИ “УРАЛ”

  5. Цель реализации инновационной образовательной программы Внедрение в образовательную практику новых образовательных программ подготовки и профессиональной переподготовки инженерных, научных и управленческих кадров, реализация комплексных научно-исследовательских и инновационных научно-производственных проектов в области создания новых перспективных газоперекачивающих систем и газотурбинных электростанций для обеспечения комплексного решения задач энергетической безопасности региона и государства и создания высокопроизводительных и экономичных технологий транспортировки природного газа. НОК «Газотурбинные технологии»

  6. Задачи проекта • использование потенциала профессорско-преподавательского коллектива аэрокосмического факультета для подготовки и переподготовки кадров, обеспечивающих комплексное решение задач в области газотурбинных технологий; • формирование научно-исследовательских коллективов и создание условий для реализации инновационных научно-производственных и научно-исследовательских проектов в области газотурбинных технологий; • совершенствование качества проектирования и технологии производства газоперекачивющих агрегатов и газотурбинных энергоустановок установок с целью выпуска конкурентноспособной продукции, обеспечения развития экономики и энергетической безопасности региона и государства. НОК «Газотурбинные технологии»

  7. ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ НОК «ГАЗОТУРБИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ» В РАМКАХ РЕАЛИЗАЦИИ ИОП НОК «Газотурбинные технологии»

  8. Участники реализации инновационной образовательной программы Кафедры аэрокосмического факультета ПГТУ: авиационные двигатели (АД), ракетно-космической техники и энергетических установок (РКТиЭУ), механика композиционных материалов и конструкций (МКМК), технология конструирование и автоматизация в специальном машиностроении (ТКА), Региональный центр технической компетенции AMD-ПГТУ (Центр «AMD-ПГТУ»)», Авторизованный учебный центр «SolidWorks». Партнеры вуза: Администрация Пермского края, «Газпром», ОАО «НПО Искра», Управляющая компания «Пермский моторостроительный комплекс», Корпорация «AMD». НОК «Газотурбинные технологии»

  9. 1. Разработка совместно с работодателями перечня компетенций, обеспечивающих конкурентоспособность выпускников на рынке труда, и проектов ГОС ВПО третьего поколения в соответствии с требованиями профессиональных компетенций и отраслевых квалификационных стандартов (задача 1.1) (отв. профессор кафедры РКТиЭУ Зайцев Н.Н.). НОК «Газотурбинные технологии» Проведено анкетирование потенциальных работодателей, выпускников и академической общественности по направлениям подготовки 140500.62 «Энергомашиностроение», 160302.65 «Ракетные двигатели», 160801.65 «Ракетостроение». Общее количество розданных анкет – 228. Процент заполненных анкет составил 55-60 %. Статистическая обработка проводилась по методике, предложенной УМУ.

  10. НОК «Газотурбинные технологии»

  11. 2. Создание НОК "Газотурбинные технологии" (задача 1.3). НОК «Газотурбинные технологии» • Модернизация аудиторного фонда кафедр и межкафедральных лабораторий НОК (мероприятие 1.3.1). • Приобретение дорогостоящего уникального оборудования для НОК (мероприятие 1.3.2). • Приобретение инженерного и аналитического программного обеспечения для НОК (отв. профессор кафедры МКМК Модорский В.Я.) (мероприятие 1.3.3).

  12. НОК «Газотурбинные технологии» Дирекция научно-образовательного комплекса «Газотурбинные технологии»: декан аэрокосмического факультета, профессор Р.В. Бульбович; зам. заведующего кафедрой АД, профессор М.Ш. Нихамкин; зам. заведующего кафедрой РКТЭУ, профессор Г.Н. Соколов; зам. декана по научной работе АКФ, профессор В.Э. Вильдеман.

  13. Ученый совет НОК «Газотурбинные технологии»: зав. кафедрой РКТЭУ, профессор М.И. Соколовский – научный руководитель; зав. кафедрой АД, профессор А.А. Иноземцев; декан АКФ, профессор Р.В. Бульбович; зам. заведующего кафедрой АД, профессор М.Ш. Нихамкин; зам. заведующего кафедрой РКТЭУ, профессор Г.Н. Соколов; зав. кафедрой МКМК, профессор Ю.В. Соколкин; зав. кафедрой ММСП, профессор П.В. Трусов; зав. кафедрой ДПМ, профессор Г.Л. Колмогоров; зав. кафедрой ТКА, профессор Б.Ф. Потапов; зав. кафедрой ДПМ, профессор Г.Л. Колмогоров; зав. кафедрой БЖиРВ, профессор В.А. Трефилов; зам. декана по НИР АКФ, профессор В.Э. Вильдеман; зам. декана по учебной работе АКФ, доцент В.Я. Модорский; профессор кафедры РКТЭУ Н.Н. Зайцев. НОК «Газотурбинные технологии»

  14. Модернизация аудиторного фонда кафедр и межкафедральных лабораторий НОК (мероприятие 1.3.1). • лаборатория вибропрочности газотурбинных двигателей (кафедра АД, общая стоимость ремонта 800 тыс. руб., из них софинансирование – 400 тыс. руб.); • лаборатория турбомеханики на основе разгонно-балансировочного стенда (кафедра РКТЭУ, общая стоимость ремонта 1200 тыс. руб., из них софинансирование – 600 тыс. руб.); • вычислительный центр на основе многопроцессорного вычислительного комплекса для высокопроизводительных параллельных вычислений. НОК «Газотурбинные технологии»

  15. приобретение оборудования специализированное оборудование оборудование для фундаментальных исследований срок окупаемости научная значимость возможность приобретения в сжатые сроки кадровое обеспечение обеспечение образовательной деятельности время отдачи эффекта о г р а н и ч е н и я НОК «Газотурбинные технологии»

  16. НОК «Газотурбинные технологии»

  17. ЛАБОРАТОРИЯ ТУРБОМЕХАНИКИ НА ОСНОВЕ РАЗГОННО-БАЛАНСИРОВОЧНОГО СТЕНДА И ВИБРОАКУСТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ Комплекс многофункционального стенда прикладной турбомеханики НОК «Газотурбинные технологии» Частота вращения валопровода, об/мин.…………. 0…10000 Мощность привода, кВт ……………………………….. 9 Мощность резервного привода, кВт ……………….. 1 Диапазон изменения первой критической скорости вращения, об/мин. ………………….………. 6456…8334 Число плоскостей коррекции валопровода ……… 4 Момент инерции ротора, кгм2 ………………………… 2 Момент инерции трансмиссии, кгм2 ………………… 2 В комплекте универсальный измерительный комплекс с системой аудио- и видеонаблюдения.

  18. Задачи, решаемые на комплексе многофункционального стенда прикладной турбомеханики НОК «Газотурбинные технологии» • исследование динамического поведения роторной системы; • моделирование динамического нагружения периферии • рабочих колес проточных частей центробежных • компрессорных машин (ЦКМ); • усталостные испытания образцов по определению пределов • выносливости сварных соединений рабочих колес ЦКМ; • определение динамических параметров зон критических • скоростей вращения; • практическое уравновешивание роторов и валопроводов; • вибродиагностика и виброналадка турбоагрегатов; • оптимизация параметров диагностической и наладочной • контролепригодности турбоагрегата; • разгонные испытания моделей рабочих колес с • динамическим тензометрированием напряженно- • деформированного состояния;

  19. ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС (ОГНЕВОЙ СТЕНД) ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ • Информационно-измерительная система многофункциональных испытаний с системой аудио- и видеонаблюдения • Стендовые испытания модельных двигателей на твердом и жидком ракетном топливе с постановкой многофакторного изучения тепловых и газодинамических процессов. • Возможности информационно-измерительной системы: • измерение, регистрация и первичная обработка аналоговых, частотных и дискретных сигналов; • архивация результатов измерения и преобразования; • вывод текущих значений измеряемых параметров и технологических сообщений на ЭВМ верхнего уровня НОК «Газотурбинные технологии»

  20. НОК «Газотурбинные технологии» • ЛАБОРАТОРИЯ ВИБРОПРОЧНОСТИ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ • лазерный сканирующий трехкоординатный • виброметр типа PSV-400-3; • интегрированная система автоматизации • виброиспытаний на базе электродинамического • вибратора LDS V850-400 и многоканальной цифровой • системы Scadas III

  21. Лазерный сканирующий трехкоординатный виброметр типа PSV-400-3 НОК «Газотурбинные технологии» • Исследование вибраций различного рода объектов, в частности, в авиастроении, авиадвигателестроении, ракетно-космической промышленности и др. • Трехкомпонентный бесконтактный способ измерений параметров колебаний позволяет наиболее полно оценивать вибрации объекта в различных плоскостях с анализом собственных форм и частот колебаний, спектральным анализом объектов сложной пространственной формы. • Состав ПО: • пакет программ для настройки виброметра и • высокоскоростного сканирования с высоким разрешением; • пакет программ для импорта готовых геометрических • моделей; • пакет программ обработки сигналов, анализа параметров • вибраций и визуализации колебаний.

  22. Интегрированная система автоматизации виброиспытаний на базе электродинамического вибратора LDS V850-400 и аппаратуры LMS НОК «Газотурбинные технологии» • проведение испытаний элементов конструкций на воздействие • вибрационных и механических ударных нагрузок, • возбуждаемых синусоидальными, случайными и переходными • импульсами; • возбуждение колебаний элементов конструкций при • исследовании собственных форм и частот. • Характеристики • выталкивающее усилие …………………………………… 22,2 кН; • диапазон рабочих …………………………………………… до 3000 Гц; • допустимая нагрузка ……………………………………...... до 350 кг; • максимальное виброускорение при синусоидальном • возбуждении ………………………………………………… до 60 g; • максимальное виброускорение при случайном • возбуждении …………………………………………………. до 50 g.

  23. Многоканальная цифровая система Scadas III • формирование управляющих сигналов для испытательного или • исследовательского оборудования в соответствии с параметрами • испытаний; • высокоскоростной сбор информации с каналов динамических сигналов; • предварительная обработка информации. • ПО фирмы LMS позволяет решать следующие задачи: • модальный анализ большого количества динамических сигналов; • определение вибрационных передаточных функций реальной конструкции; • осуществление настройки конечноэлементных моделей в соответствии с • передаточными функциями реальных конструкций; • решение динамических задач применительно к механических конструкциям. • Входные каналы • 16 синхронизированных 24-разрядных каналов аналогового ввода • виброускорений (5-40000 Гц); • 16 синхронизированных 24-разрядных канала прямого подключения • тензодатчиков по схемам: мост, ½ моста, ¼ моста (5- 40000 Гц); • Выходные каналы • 2 аналоговых выхода синусоидального и случайного сигналов 5 – 40000 Гц , • 24-разряда. НОК «Газотурбинные технологии»

  24. Система управления и сбора информации National Instruments НОК «Газотурбинные технологии» Предназначена для сбора информации о физических процессах с различного рода датчиков (тензодатчики, микрофоны, термопары, тахометры, акселерометры, датчики силы, датчики давления), обработки информации в режиме реального времени и визуализации результатов, а также для генерации задающих (управляющих) сигналов. Система управления и сбора информации представляет собой модульную измерительную систему, базирующуюся на открытом промышленном стандарте PXI. Система используется совместно с средой графического программирования LabVIEW, позволяющей создавать гибкие программные приложения измерений и управления с использованием виртуальных приборов. Состав системы: комбинированное PXI/SCXI шасси (PXI – 8 слотов, SCXI – 4 слота).

  25. ЛАБОРАТОРИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ Система сбора информации для установки по испытанию мягких композиционных материалов и резин НОК «Газотурбинные технологии» • Технические характеристики установки: • частотный диапазон: 0.01 … 100 Гц; • скорость нагружения: 0.001 … 100 мм/сек; • температурный диапазон: -70 … +70 С; • амплитуда динамической деформации: до 5 мм; • усилия на штоке: 10 Н … 10 кН; • квазистатическая деформация: 100 мм; • возможность одновременного наложения квазистатических и • динамических деформаций. • Типы испытаний: динамические; скоростные; релаксационные; ползучесть; более сложные (программные) законы нагружения. • Автоматическая регистрация и программное регулирование параметров испытаний с вычислением деформационных свойств полимеров (модуля упругости, коэффициента Пуассона, углов сдвига фаз между напряжением и деформацией и между продольной и поперечной деформациями)

  26. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР НА ОСНОВЕ МНОГОПРОЦЕССОРНОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ НОК «Газотурбинные технологии» • Области использования: • проектирование ракетно-космической техники и безопасного • шахтного оборудования; • создание новых видов ракетного топлива и сверхтвердых • покрытий; • создание новых материалов, это наноматериалы и • нанотехнологии; • рациональное использование лесных и минеральных • ресурсов; • новые методы разведки нефтегазовых месторождений; • комплексный экологический мониторинг атмосферы и • гидросферы; • восстановление загрязненных почв; • контроль распространения эпидемий.

  27. Основные характеристики кластера: • количество управляющих узлов ……………………………...… 2; • количество файловых серверов ………………………………... 3; • количество вычислительных узлов с двумя • четырехядерными процессорами………………………………... 64; • количество вычислительных узлов ……………………………. 2 • пиковая производительность128-и процессоров, Тфлопс .. 4,6 • оперативная память, Тб …………………………………………….. 0,512 • объем системы хранения данных, Тб …………………………... 12 • площадь, кв.м ………………………………………………………………76 • мощность, кВт …………………………………………………………….. 70 • Основу вычислительных модулей составляют процессоры. Используются четырехядерные процессорыOpteron компании AMD. В каждом модуле два процессора (8 процессорных ядер на один вычислительный модуль). НОК «Газотурбинные технологии»

  28. НОК «Газотурбинные технологии»

  29. НОК «Газотурбинные технологии»

  30. ЦЕНТР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МЕХАНИКИ • (отв. профессор кафедры МКМК Вильдеман В.Э.) • проведение стандартных испытаний и фундаментальных научных исследований механического поведения материалов в широком температурном диапазоне • определение деформационных и прочностных характеристик при квазистатических, динамических и циклических нагружениях • определение характеристик циклической трещиностойкости и усталостной долговечности • исследование закономерностей деформирования и разрушения материалов при сложном напряженном состоянии и сложном нагружении • изучение влияния вибрационных воздействий и резких смен в режимах нагружения на механическое поведение материалов • изучение динамических характеристик полимерных материалов • создание экспериментальных основ для создания новых математических моделей накопления повреждений при пластическом деформировании, усталости, ползучести и разупрочнении. НОК «Газотурбинные технологии»

  31. НОК «Газотурбинные технологии» Специализированная сервогидравлическая двухосевая испытательная машина Инстрон, модель 100172, 100кН/1000Нм, (Instron /Великобритания)

  32. НОК «Газотурбинные технологии» Универсальная электромеханическая испытательная машина Инстрон, модель 5882 100кН, (Instron /Великобритания)

  33. НОК «Газотурбинные технологии» Универсальная сервогидравлическая испытательная машина Инстрон, модель 8801 100кН, с температурной камерой и высокотемпературной печью (Instron /Великобритания)

  34. НОК «Газотурбинные технологии» Универсальная электродинамическая испытательная машина Инстрон модель ElectroPuls E3000, 3 кН, (Instron /Великобритания)

  35. НОК «Газотурбинные технологии» Система видеоанализа изображения для измерения деформации, модель Vic3D (Limess /Германия)

  36. ЛАБОРАТОРИЯ ТУРБОМЕХАНИКИ • Стенд для исследования газодинамических процессов в модельных ступенях центробежных компрессоров • Испытания модельных ступеней центробежных компрессоров; • Параметрическое исследование газодинамических и тепловых • процессов в межлопаточных каналах и боковых зазорах • модельных центробежных колес; • Исследование прочностных свойств рабочих колес; • Параметрическое исследование моделей статорных элементов • конструкции (всасывающих и нагнетательных камер (улиток), • лопаточных решеток диффузоров и обратно-направляющих • аппаратов. • Цель исследований: • Повышение эффективности рабочего колеса и статорных • элементов за счет оптимизации геометрических форм; • Совершенствование методов расчета дисковых потерь. НОК «Газотурбинные технологии»

  37. Интегрированный комплекс аппаратуры для исследования тепловых полей газоперекачивающих установок на базе инфракрасной тепловизионной системы NEC TH9100 WR Pro New • Инфракрасная тепловизионная система NEC TH9100 WR Pro New; • Программный комплекс для обработки тепловизионных • изображений SRVision Infrascan; • Установка индукционного нагрева IHS 20-60; • Электрический поршневой компрессор FINI Partner 100/102. • Технические характеристики • Диапазон измерения температуры, °C ………………. - 40…+1500°C; • Чувствительность от °C ……………………….…………. 0.02°C; • Погрешность от показания ……………………………… ± 2°C, ± 2%; • Спектральный диапазон, мкм …………………………… 8...14; • Тип детектора ………………………………………………. лицензионная • неохлаждаемая болометрическая матрица (uFPA microbolometer), • производства США (Японии ) 320*240 пикселей; • Пространственное разрешение, мрад …………………..1,2. НОК «Газотурбинные технологии»

  38. Приобретение инженерного и аналитического программного обеспечения для НОК (отв. профессор кафедры МКМК Модорский В.Я.) (мероприятие 1.3.3). FlowVision – программный комплекс, предназначенный для моделирования трехмерных турбулентных течений жидкости и газа (компания «ТЕСИС»); ABAQUS – конечно-элементный программный комплекс общего назначения для многоцелевого инженерного анализа с преобладанием всех типов нелинейного поведения конструкций и материалов (компания «ТЕСИС»); LabVIEW – среда графического программирования; LMS Virtual.Lab –виртуальное моделирование и анализ функциональных характеристик изделий; LMS Test.Lab –законченное решение для виброакустических испытаний технических систем любой сложности. НОК «Газотурбинные технологии»

  39. 3. Разработка методического обеспечения для направлений, специальностей и специализаций ВПО НОК (задача 1.6). • Разработка УМКД для дисциплин направлений, специальностей и специализаций (мероприятие 1.6.1). • Подготовка новых учебников, учебных пособий, других учебно- методических материалов по дисциплинам направлений, специальностей и специализаций (мероприятие 1.6.2). • Разработка ЭОР (мероприятие 1.6.3). • Формирование электронных баз данных (мероприятие 1.6.4). • Создание пилотных вариантов УТК, основанных на совместном использовании дорогостоящего и уникального оборудования и аппаратно-программных информационно- измерительных средств, электронных учебных пособий, баз данных, тестовых и контрольных материалов, других ЭОР (мероприятие 1.6.5). НОК «Газотурбинные технологии»

  40. Разработка УМКД для дисциплин направлений, специальностей и специализаций (мероприятие 1.6.1) (отв. профессор кафедры РКТиЭУ Сальников А.Ф.) НОК «Газотурбинные технологии»

  41. Подготовка новых учебников, учебных пособий, других учебно-методических материалов по дисциплинам направлений, специальностей и специализаций (мероприятие 1.6.2) (отв. доцент кафедры АД Матюнин В.П.). • Августинович В.Г. Математическое моделирование авиационных газотурбинных двигателей. • Евграшин Ю.Б. Основы теории надежности РДТТ. • Зайцев Н.Н. Начальный курс теории автоматического применения (учебное пособие с пакетом VBA-программ). • Романов Н.И., Пономарев Х.А., Романов М.Н., Шелякин Ю.П. Проектирование лафетов и противооткатных устройств артиллерийских орудий. • Талин Д.Д. Физико-химические свойства взрывчатых веществ, порохов и твердых ракетных топлив. • Федосеев А.М. Функция комплексного переменного и их приложения. • Фролов А.Д. Параметрическое проектирование, расчет и исследование траекторий движения баллистических ракет с твердотопливными двигательными установками. НОК «Газотурбинные технологии»

  42. НОК «Газотурбинные технологии» Разработка электронных образовательных ресурсов (отв. доцент кафедры АД Матюнин В.П.) (мероприятие 1.6.3) Учебно-методический комплекс «Теплотехника» / Ульрих Т.А., Ошивалов М.А., Галягин К.С., Селянинов Ю.А.

  43. Создание пилотных вариантов УТК, основанных на совместном использовании дорогостоящего и уникального оборудования и аппаратно-программных информационно- измерительных средств, электронных учебных пособий, баз данных, тестовых и контрольных материалов, других ЭОР (мероприятие 1.6.5) (отв. ст. преп. кафедры РКТиЭУ Пальчиковский В.В.). • «Идентификация физико-механических свойств материалов при различных скоростях и температурах», разработчик кафедра РКТиЭУ (Бульбович Р.В., Сальников А.Ф., Пальчиковский В.В.) - для проведения 2-х лабораторных работ; • «Изучение вибраций роторных систем», разработчик кафедра АД (Нихамкин М.Ш.) – обеспечивает 5 дисциплин; • «Колебания элементов ГТД», разработчик кафедра АД (Нихамкин М.Ш. ) – обеспечивает 5 дисциплин. НОК «Газотурбинные технологии»

  44. 4. Повышение квалификации и профессиональной переподготовки научно-педагогических,инженерно-технических и управленческих кадров предприятий и организаций по направлениям НОК (задача 1.7). НОК «Газотурбинные технологии»

  45. 5. Обеспечение доступа студентов, преподавателей и сотрудников к современным информационным ресурсам и новым знаниям (задача 1.8) • Приобретение научно-технической информации (мероприятие 1.8.1). • Генерация новых знаний по направлениям НОК ИОП (мероприятие 1.8.2). НОК «Газотурбинные технологии»

More Related