НОК «Газотурбинные технологии» - PowerPoint PPT Presentation

Jimmy
slide1 n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
НОК «Газотурбинные технологии» PowerPoint Presentation
Download Presentation
НОК «Газотурбинные технологии»

play fullscreen
1 / 56
Download Presentation
НОК «Газотурбинные технологии»
232 Views
Download Presentation

НОК «Газотурбинные технологии»

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 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»