The development of additive technologies and polymer materials opens up new applications in mechanical engineering, particularly in turbine engineering. For instance, studies have already demonstrated the potential of using polyamide parts manufactured by SLS printing for low-flow turbine stages, with experimental investigations confirming their effectiveness. This manufacturing method allows the consideration of new shapes for elements of the flow part of gas turbines that cannot be produced by mechanical machining of workpieces. This article discusses a radial centripetal impeller of Leningrad Polytechnic University design, intended for use in an autonomous turbogenerator in a gas distribution line. This impeller features an adapted bandage seal designed to accommodate the specific requirements of SLS printing manufacture. The aim of this work is to demonstrate the effectiveness of the proposed seal design through a gas dynamic analysis of three stage variants: without a seal, with a bandage seal, and with a counter labyrinth on the stator. The calculation was performed at the design parameters, accounting for the circumferential periodicity of the stage in the Ansys CFX software package during the combined operation of the nozzle assembly and the impeller. The final comparison is made by calculating the adiabatic efficiency, determined from the power generated on the impeller (via torque) and the available power. Analysis of the results showed the positive effect of using this seal, especially for the variant with reciprocal labyrinth channels, indicating the feasibility of introducing this design into such machines and the need for further work to optimize the seal in terms of both gas-dynamic and strength properties.
1. Аверьянов В. К., Давыдов О. А., Кирюхин С. Н. Автономное энергоснабжение газораспределительной станции с использованием альтернативных источников энергии // Сантехника, Отопление, Кондиционирование 2020; (11): 64 – 69.
2. Финогеев Д. Ю., Решетникова О. П. Аддитивные технологии в современном производстве деталей точного машиностроения. Вестник Саратовского государственного технического университета 2020; (3): 86.
3. Струков С. Ю., Голев И. М., Акберова Э. М. Особенности применения аддитивных технологий при войсковом ремонте авиационной техники // Воздушно-космические силы. Теория и практика 2025; (36): 138 – 147.
4. Адаптация конструкции топливной форсунки газотурбинной установки для возможности ее производства методом SLM-печати. М. А. Голубцов, В. В. Барсков, А. М. Балакин, И. Р. Нурков, М. Басати Панах, М. А. Лаптев, К. А. Алисов. Газовая промышленность 2025; (4): 84 – 90.
5. Mechanistic models for additive manufacturing of metallic components. Wei H. L. et al. // Progress in Materials Science 2021; 100703.
6. Исакова Т. А., Петрова П. Н., Маркова М. А. Исследование полимерных композиционных материалов на основе механоактивированного политетрафторэтилена. Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии 2023; (8): 967 – 976.
7. Побелянский А. В., Левихин А. А. Исследование возможностей аддитивных технологий при создании элементов двигательных установок. Аддитивные технологии: настоящее и будущее 2020; 19 – 36.
8. Марков А. Д. Перспективные материалы для SLS-печати. Международный журнал гуманитарных и естественных наук 2022; (12 – 2): 150 – 155.
9. Tabatabaei B., Huang R., Choi J. W. Hoboken, NJ 3D Printing and Additive Manufacturing.: Wiley 2022: 267 – 309.
10. Experimental Development of Additively Manufactured Turboexpanders towards an Application in the ORC. Špale J. et al. Proceedings of the Heat Powered Cycles Conference, Bilbao, Spain 2022: 10 – 13.
11. Gai Z., Zhu P., Hu J. Effects of Sealing Flow Supply Configuration with Holes on Sealing Effectiveness of Turbine Rim Seal. Journal of Thermal Science 2023; (1): 366 – 386.
12. Афанасьев И. В., Грановский А. В., Манаев И. А. Исследование влияния конструкции корпуса на потери в безбандажных турбинных лопатках. Теплоэнергетика 2022; (8): 21 – 30
13. Крюков А. А., Чехранов С. В. Трехмерное численное моделирование малорасходной центростремительной турбины с частичным облопачиванием рабочего колеса. Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология 2021; (1): 74 – 80.
14. Качурин А. В., Ильичев В. Ю. Создание и апробация методики численного моделирования течения воздуха в лабиринтных уплотнениях ГТУ. Наукоемкие технологии в приборо- и машиностроении и развитие инновационной деятельности в вузе 2022: 176 – 181.
15. Zhao Yizhen, Wang Chunhua. Shape Optimization of Labyrinth Seals to Improve Sealing Performance. Aerospace 2021; 8(4): 92.
| # | Наименование новости | Тональность | Информативность | Дата публикации |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Signatures of Quantum Phase Transitions after Quenches in Quantum Chaotic One-Dimensional Systems | 0 | 0 | 02-11-2021 |
| 2 | Mathematical modeling of the cooling system for a 5.5 MW gas turbine engine | 0 | 5.46 | 02-08-2026 |
| 3 | 0 | 0 | 04-03-2025 | |
| 4 | Fin de saison ce mardi pour les truffes à Lalbenque | 0 | 0 | 04-03-2025 |
| 5 | Волгоградские родители-пенсионеры могут получать повышенную пенсию | 0 | 0 | 11-09-2021 |
| 6 | Angolan outlet Camunda News suspends operations indefinitely after police harassment | 0 | 0 | 17-03-2023 |
| 7 | Reacția lui Marius Șumudică, după ce a amenințat doi jurnaliști: „Consider că suntem prieteni” | 0 | 0 | 03-03-2025 |
| 8 | Showtime Announces The Chi Season 3 Premiere Date, Trailer, and Exciting Guest Stars | 0 | 0 | 13-01-2020 |
| 9 | «ЗОНА ОТСЕЛЕНИЯ» ЮЛИИ РЫТИК НОМИНИРОВАНА НА CILECT PRIZE | 0 | 0 | 29-10-2021 |
| 10 | ABC habilita la carretera nueva Cochabamba-Santa Cruz con ‘tráfico controlado’ | 0 | 0 | 26-02-2020 |