Сайт ВКТУ им. Д. Серикбаева

ИССЛЕДОВАНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПОМПАЖА ПУТЕМ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКЦИИ СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ

Авторы

Name Affiliation
Бейбит Калиев

Некоммерческое акционерное общество «Костанайский региональный университет имени Ахмет Байтұрсынұлы»

Жұмаш Бекмырза

Костанайский областной университет имени Ахмета Байтурсынулы

Татьяна Бедыч

Костанайский инженерно-экономический университет им. М. Дулатова

Риза Ғабдысалық

Восточно-Казахстанский технический университет им. Д. Серикбаева

Самат Байгереев

Восточно-Казахстанский технический университет им. Д. Серикбаева

Выпуск:

Том 1, № 2, 2026

Страницы:

68-79

Просмотров:

7

Ключевые слова:

помпаж, подшипники, турбонаддув, турбокомпрессор, заслонка, резонанс, частота, выбег

Аннотация

Помпаж — это нестабильный режим работы компрессора, при котором происходят резкие скачки давления и неравномерная подача воздуха или газа. Это возникает, когда разница давлений между входом и выходом компрессора становится слишком большой. В двигателях с турбонаддувом это часто связано с изменяющимися нагрузками во время эксплуатации, из-за чего нарушается нормальная работа насосного и турбинного колёс турбокомпрессора. Комплекс мероприятий по совершенствованию конструкции стенда для испытаний турбокомпрессора был ориентирован на моделирование реальных эксплуатационных режимов его работы и определение границ возникновения помпажных явлений. Исследования проводились с применением измерительного комплекса Polytec CLV-3D. Для регистрации вибрационных характеристик на вал турбины устанавливались специальные кольцевые элементы, прижатые к диску, посредством которых осуществлялось возбуждение колебаний. Полученные экспериментальные результаты подтвердили воспроизводимость метода и позволили установить соответствие каждого выявленного режима определённым собственным частотам колебаний. Обнаруженные частотные диапазоны целесообразно исключить из допустимых эксплуатационных режимов. Реализация данного подхода направлена на повышение надёжности и долговечности турбокомпрессора за счёт предотвращения работы в зоне помпажа.

License

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Использованные источники

  1. Ханин Н.С., Аболтин Э.В., Лямцев Б.Ф., Зайченко Е.Н., & Аршинов Л.С. (1991). Автомобильные двигатели с турбонаддувом: учебник для вузов. Машиностроение. // Khanin, N.S., Aboltin, E.V., Lyamtsev, B.F., Zaichenko, E.N., & Arshinov, L.S. (1991). Avtomobil'nye dvigateli s turbonadduvom [Automobile engines with turbocharging]. Mashinostroenie. (In Russ.)
  2. Zadorozhnaya, E.A. (2015). Solving a thermohydrodynamic lubrication problem for complex-loaded sliding bearings with allowance for rheological behavior of lubricating fluid. Journal of Machinery Manufacture and Reliability, 44(1), 46–56.
  3. Плаксин А.М. и др. (2014). Повышение надежности турбокомпрессоров автотракторной техники применением гидроаккумулятора. Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 8, 176–180 // Plaksin, A.M., et al. (2014). Povyshenie nadezhnosti turbokompressorov avtotraktornoy tekhniki primeneniem gidroakkumulyatora [Improving the reliability of turbochargers of automotive and tractor equipment using a hydraulic accumulator]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Krasnoyarsk State Agrarian University], 8, 176–180. (In Russ.)
  4. Игнатьев А.Г., Гриценко А.В., Бурцев А.Ю., Глемба К.В., Карпенко А.Г., & Руднев В.В. (2017a). Исследование помпажа турбокомпрессора в режимах его торможения регулируемой заслонкой. Фундаментальные исследования, 10–2, 222–227. // Ignat'ev, A.G., Gritsenko, A.V., Burtsev, A.Yu., Glemba, K.V., Karpenko, A.G., & Rudnev, V.V. (2017a). Issledovanie pompazha turbokompressora v rezhimakh ego tormozheniya reguliruemoy zaslonkoy [Study of turbocharger surge in braking modes using an adjustable damper]. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental Research], 10–2, 222–227. (In Russ.)
  5. Плаксин А. М. и др. (2015a). Продление срока службы турбокомпрессоров автотракторной техники применением гидроаккумулятора в системе смазки. Фундаментальные исследования, 6–4, 728–732. // Plaksin, A. M., et al. (2015a). Prodlenie sroka sluzhby turbokompressorov avtotraktornoy tekhniki primeneniem gidroakkumulyatora v sisteme smazki [Extending the service life of turbochargers of automotive and tractor equipment using a hydraulic accumulator in the lubrication system]. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental Research], 6–4, 728–732. (In Russ.)
  6. Гимадиев А.Г. и др. (1998). Снижение виброакустических нагрузок в гидромеханических системах. В.П. Шорин & Е.В. Шахматов (ред.). СГАУ // Gimadiev, A.G., et al. (1998). Snizhenie vibroakusticheskikh nagruzok v gidromekhanicheskikh sistemakh [Reduction of vibroacoustic loads in hydromechanical systems]. V.P. Shorin & E.V. Shakhmatov (Eds.). SGAU. (In Russ.)
  7. Калиев Б.К., Исинтаев Т.И., Гриценко А.В., & Бурцев А.Ю. (2019). Анализ отказов систем наддува автотракторных ДВС. В Байтурсыновские чтения 2019: материалы Международной научно-практической конференции «Многогранность великой степи: духовное возрождение, знание и инновации» (с. 415–420) // Kaliev, B. K., Isintaev, T. I., Gritsenko, A. V., & Burtsev, A. Yu. (2019). Analiz otkazov sistem nadduva avtotraktornykh DVS [Failure analysis of boost systems of automotive and tractor internal combustion engines]. In Baitursynovskie chteniya 2019: materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii “Mnogogrannost' velikoy stepi: dukhovnoe vozrozhdenie, znanie i innovatsii” [Baitursynov Readings 2019: Proceedings of the International Scientific and Practical Conference “The Versatility of the Great Steppe: Spiritual Revival, Knowledge and Innovations”] (pp. 415–420). (In Russ.)
  8. Кабанов О.В., & Грыжебовский А.О. (2016). Современные тенденции противопомпажной защиты компрессорного оборудования. Актуальные проблемы современной науки, 2(87), 266–269 // Kabanov, O.V., & Gryzhebovskiy, A.O. (2016). Sovremennye tendentsii protivopompazhnoy zashchity kompressornogo oborudovaniya [Modern trends in anti-surge protection of compressor equipment]. Aktual'nye problemy sovremennoy nauki [Current Problems of Modern Science], 2(87), 266–269. (In Russ.)
  9. Игнатьев А.Г., Гриценко А.В., & Бурцев А.Ю. (2017b). Исследование помпажа турбокомпрессоров. АПК России, 24(4), 985–989 // Ignat'ev, A.G., Gritsenko, A.V., & Burtsev, A.Yu. (2017b). Issledovanie pompazha turbokompressorov [Study of turbocharger surge]. APK Rossii [Agro-Industrial Complex of Russia], 24(4), 985–989. (In Russ.)
  10. Плаксин А.М., Гриценко А.В., Бурцев А.Ю., & Глемба К.В. (2015b). Способ обеспечения работоспособности турбокомпрессора дизелей с применением автономного смазочно-тормозного устройства. Вестник Красноярского государственного аграрного университета, 5, 89–94. // Plaksin, A.M., Gritsenko, A.V., Burtsev, A.Yu., & Glemba, K.V. (2015b). Sposob obespecheniya rabotosposobnosti turbokompressora dizeley s primeneniem avtonomnogo smazochno-tormoznogo ustroystva [A method for ensuring the operability of diesel turbochargers using an autonomous lubrication and braking device]. Vestnik Krasnoyarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [Bulletin of Krasnoyarsk State Agrarian University], 5, 89–94. (In Russ.)
  11. CLV-3D Compact 3-D Laser Vibrometer for simultaneous 3-D measurement of dynamics. (n.d.). https://em.susu.ru/wp-content/uploads/2017/01/Polytec-CLV-3D-3220.pdf
  12. Хадиев М.Б., Зиннатуллин Н.Х., & Нафиков И.М. (2014). Механизм помпажа в центробежных компрессорах. Вестник Казанского технологического университета, 17(8), 262–266. // Khadiev, M.B., Zinnatullin, N.Kh., & Nafikov, I.M. (2014). Mekhanizm pompazha v tsentrobezhnykh kompressorakh [Mechanism of surge in centrifugal compressors]. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan Technological University], 17(8), 262–266. (In Russ.)
  13. Gritsenko, A., Plaksin, A., & Shepelev, V. (2017). Studying lubrication system of turbocompressor rotor with integrated electronic control. Procedia Engineering, 206, 611–616. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705817352104

Том 1, № 2, 2026

Kaliyev, B., Bekmyrza, Zh., Bedych, Т., Gabdysalyk, R., & Baigereyev, S. (2026). STUDY OF THE PHENOMENON OF SURGE BY IMPROVING THE DESIGN OF A TURBOCHARGER TEST RIG. EKTU Journal of Engineering Sciences, 1(2), 68-79. https://doi.org/10.51885/3134-8009_JES_2026_2_5