Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Расчет плотности моторного авиационного масла марки МС-20 при различных температурах и давлениях

Опубликовано: 21.02.2023

Авторы: Алтунин В.А., Львов М.В., Щиголев А.А., Юсупов А.А., Яновская М.Л.

Опубликовано в выпуске: #2(134)/2023

DOI: 10.18698/2308-6033-2023-2-2252

Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Показано, что в системах смазки двигателей летательных аппаратов возникают различные проблемы, связанные с качеством моторных авиационных масел, со сложными термодинамическими условиями их эксплуатации, с негативным процессом осадкообразования, с конструктивными особенностями и недостатками поршневых авиационных двигателей внутреннего сгорания, воздушно-реактивных двигателей, различных авиационных и наземных энергоустановок, а также их фильтрующих и охлаждающих систем. Отмечено, что при проектировании и создании новой техники широко используются моторные авиационные масла различных марок и свойств, поэтому ученому, проектировщику, инженеру, конструктору нужно знать не только общие свойства выбранного масла, но и его теплофизические свойства — плотность, теплопроводность, вязкость, теплоемкость. Рассмотрена зависимость плотности моторного авиационного масла марки МС-20 от различных температур и давлений. Проведено сравнение характеристик этого масла из указанных источников информации, в которых даны значения плотности при различных температурах и нормальном давлении, имеющие различия. Представлены способы получения значений плотности моторных авиационных масел, в том числе и масла марки МС-20, при экспериментальных исследованиях, при использовании номограмм, графиков и таблиц, при проведении расчетов по различным методикам. Представлены методика расчета плотности масла марки МС-20 при повышении температуры и давления, принятая в Государственных стандартах, а также новая сокращенная и эффективная методика расчета плотности моторных авиационных масел при изменении температуры и давления, включая и масло марки МС-20. Даны рекомендации по правильному выбору температуры и давления для учета плотности моторных авиационных масел при их использовании в процессе создания новой отечественной наземной, воздушной, гиперзвуковой и аэрокосмической техники одно- и многоразового назначения с повышенными характеристиками по ресурсу, надежности и эффективности.


Литература
[1] Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Изд. 3-е, стереотип., испр. Москва, Изд-во «ООО «Старс»», 2006, 720 с.
[2] Чередниченко Г.И., Фройштетер Г.Б., Ступак П.М. Физико–химические и теплофизические свойства смазочных материалов. Ленинград, Химия, 1986, 224 с.
[3] ГОСТ 21743–2021. Масла авиационные. Технические условия. Москва, Изд-во «Российский институт стандартизации», 2022, 8 с.
[4] Рекомендации по метрологии Р.50.2.076–2010. Государственная система обеспечения единства измерений «Плотность нефти и нефтепродуктов. Методы расчета. Программа и таблицы приведения». Москва, Изд-во «Стандартинформ», 2011, 141 с.
[5] Папок К.К. Смазочные масла. Москва, Военное изд-во Мин-ва обороны СССР, 1953, 168 с.
[6] Трянов А.Е. Конструкция масляных систем авиационных двигателей. Самара, Изд-во Самар. гос. аэрокосмич. ун-та им. акад. С.П. Королёва, 2007, 81 с.
[7] Рябов В.Г., Кудинов А.В., Федотов К.В. Сборник номограмм для проведения технологических расчетов процессов нефтепереработки. Часть 1. Физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов. Пермь, Изд-во Пермского гос. техн. ун-та, 2002, 98 с.
[8] Иноземцев А.А., Нихамкин М.А., Сандрацкий В.Л. Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 4. Москва, Машиностроение, 2008, 190 с.
[9] Чигрин В.С., Белова С.Е. Системы смазки ГТД. Рыбинск, РГАТА им. П.А. Соловьёва, 2005, 20 с.
[10] Бабкин В.И., Алексашин А.А., Яновский Л.С., Дунаев С.В., Хурумова А.Ф. Отечественные смазочные масла для авиационных газотурбинных двигателей: проблемы и перспективы. Двигатель, 2012, № 5 (83), с. 8–11.
[11] Яновский Л.С., Дубовкин Н.Ф., Галимов Ф.М. и др. Горюче-смазочные материалы для авиационных двигателей. Казань, Казанский гос. техн. ун-т им. А.Н. Туполева, 2002, 400 с.
[12] Яновский Л.С., Галимов Ф.М., Аляев В.А. Отечественные и зарубежные горюче-смазочные материалы. Казань, Изд-во Казанск. ун-та, 2004, 92 с.
[13] Яновский Л.С., Дубовкин Н.Ф., Галимов Ф.М. и др. Инженерные основы авиационной химмотологии. Казань, Изд-во Казанск. ун-та, 2005, 714 с.
[14] Яновский Л.С., Харин А.А. Химмотологическое обеспечение надежности авиационных газотурбинных двигателей: монография. Москва, ИНФРА-М, 2015, 264 с.
[15] Балякин В.Б. Проблемы и перспективы использования газо- и гидродинамической смазки в уплотнениях опор роторов авиационных двигателей. Изв. вузов. Авиационная техника, 2017, № 2, с. 129–132.
[16] Григорьев М.А., Бунаков Б.М., Долецкий В.А. Качество моторного масла и надежность двигателей. Москва, Изд-во стандартов, 1981, 232 с.
[17] Боев А.А., Петрухин А.Г., Шкловец А.О. О перспективном подводе масла к подшипниковому узлу ГТД. Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013, т. 15, № 6 (4), с. 1022–1026.
[18] Фаворский О.Н., Курзинер Р.И. Развитие воздушно-реактивных двигателей для авиации высоких скоростей полета — синтез достижений различных отраслей науки и техники. Авиационные двигатели. ЦИАМ им. П.И. Баранова, 2022, № 3 (16), с. 7–14.
[19] Чуркин В.А. Смазочные материалы. Екатеринбург, Изд-во УрГУ, 2015, 14 с.
[20] Алтунин В.А., Алтунин К.В., Львов М.В., Щиголев А.А., Алиев И.Н., Яновская М.Л. Проблемы систем смазки авиационных двигателей. Тепловые процессы в технике, 2021, т. 13, № 8, с. 357–384.
[21] Алтунин В.А., Львов М.В., Гинятуллин И.А., Каськов А.С., Платонов Е.Н., Щиголев А.А., Яновская М.Л. Разработка топливно-масляных теплообменных аппаратов для двигателей воздушных и аэрокосмических летательных аппаратов. Труды 55-х чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (г. Калуга, 15–16 сентября 2020 г.). РАН. РАКЦ. Казань, Изд-во Казанского ун-та, 2021, с. 86–94.
[22] Алтунин В.А., Львов М.В., Каськов А.С., Щиголев А.А., Яновская М.Л. Проблемы осадкообразования в системах смазки двигателей летательных аппаратов. Материалы докл. 56-х Научных чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского: «Циолковский и прогресс науки и техники в 21 веке». РАН, РАКЦ. Калуга, Изд-во «Эйдос», 2021, ч. 1, с. 220–224.
[23] Алтунин В.А., Львов М.В., Каськов А.С., Щиголев А.А., Яновская М.Л. Проблемы осадкообразования в системах смазки двигателей летательных аппаратов. Современные проблемы ракетной и космической техники: сб. научных статей (полных докладов) 56-х Научных чтений памяти К.Э. Циолковского. (Калуга, 21–22 сентября 2021 г.). РАН, РАКЦ. Казань, Ред.-изд. центр «Школа», 2022, с. 99–113.
[24] Алтунин В.А., Львов М.В., Щиголев А.А., Яновская М.Л. Разработка и создание экспериментальной установки для исследования особенностей тепловых процессов в условиях вынужденной конвекции моторных авиационных масел. Тез. докл. 20-й Междунар. конф. «Авиация и космонавтика» (Москва, МАИ 22–26 ноября 2021 г.). Москва, Изд-во «Перо», 2021, с. 124–125.