Снижение шума испытательного стенда

Стенд для испытаний газогенераторов ГТУ
на КС "Пермская"  после реконструкции

ОАО «Авиадвигатель» получило возможность проводить испытания газогенераторов промышленных турбин в любое время суток

Для испытания газогенераторов газотурбинных установок единичной мощностью 12-25 МВт ОАО «Авиадвигатель» использует стенд, созданный на базе газоперекачивающего агрегата ГПА-Ц-16/12. Стенд расположен на территории газокомпрессорной станции «Пермская» ООО «Газпром трансгаз Чайковский».

При работе газогенератора за соплом образуется генерирующая уровни шума высокоскоростная (1000 м/с) горячая (1000 К) реактивная струя, которая направляется в короткий эжектор и проходит сквозь штатный пластинчатый шумоглушитель агрегата. При этом скорость газов на входе достигала 260 м/с.

Измерения шума, выполненные на рабочих местах в помещениях газокомпрессорной станции при работе стенда, показали превышение допустимых уровней на 25-30 дБА. В связи с этим руководством станции работа стенда была разрешена только после окончания дневной рабочей смены. Строительство нового капитального стенда, предназначенного для проведения испытаний реактивных двигателей, оказалось невозможным из-за привязки к газопроводу. Поэтому перед нашим КБ встала задача провести реконструкцию стенда не только с наименьшими затратами, но и с минимальным изменением его габаритов.
Наиболее сложно оказалось обеспечить снижение скорости газов на входе в глушитель, а также значительное улучшить шумоизоляцию ограждающих конструкций агрегата.

Разработка рекомендаций по модернизации системы шумоглушения испытательного стенда, обеспечивающей необходимое снижение уровня шума проведена специалистами ОАО «Гипронииавиапром». Ими были выполнены аэродинамические и акустические расчеты стенда и выданы предложения по его реконструкции. Для оптимизации конструкции и проверки полученных рекомендаций ОАО «Авиадвигатель» были проведены газодинамические 3-D расчеты, по результатам которых выбраны варианты для модельных испытаний. В общей сложности было испытано около 20 вариантов моделей выхлопной системы с определением полей давлений и скоростей, а также акустических параметров. В результате модельных испытаний выбран и реализован
вариант реконструкции стенда, схема которого представлена на рисунке.

В ходе реконструкции стенда использован эжектор диаметром 1,2 м и длиной 7,2 м, в котором происходит смешение струи газогенератора и наружного воздуха. Далее поток разворачивается на 180° и по кольцевому каналу движется в обратную сторону, что обеспечивает дополнительное перемешивание.
На выходе из канала установлен перфорированный барабан, через отверстия которого поток попадает в выхлопную шахту. Для выравнивания потока в шахте перед шумоглушителем установлена специальная (выравнивающая) решетка. Шумоглушитель выхлопа с щитами заменен глушителем с цилиндрическими звукопоглощающими элементами. Для организации подвода воздуха к эжектору дополнительно построена шахта подсоса с пластинчатым глушителем. Отсек газогенератора отделен от воздухозаборной камеры звукоизолирующей стенкой толщиной 200 мм.

Контрольные измерения шума после реконструкции стенда показали уменьшение уровней звукового давления в октавных полосах до 27 дБ. Значит, проведенная реконструкция стенда обеспечивает соответствие шума требованиям санитарных норм и позволяет проводить испытания газогенераторов без ограничений по времени.

Алексей АЛЕКСЕНЦЕВ,
заместитель начальника отдела выходных устройств ОАО «Авиадвигатель»

 

Дмитрий БЕКУРИН,
ведущий конструктор отдела выходных устройств ОАО «Авиадвигатель»

 

Юлий БЕРСЕНЕВ,
ведущий конструктор отдела внешних характеристик ОАО «Авиадвигатель»