Обзор диагностики проточной части газотурбинных установок: современные методы, проблемы и перспективы

Диагностика проточной части является важной составляющей технического обслуживания газотурбинных установок (ГТУ) по фактическому техническому состоянию. Существует обширная литература по диагностике проточной части ГТУ, и был предложен широкий спектр методов. Фундаментальные ограничения традиционных методов, такие как неспособность учитывать нелинейное поведение двигателя, неопределенность измерений, одновременное возникновение нескольких неисправностей и ограниченное число доступных датчиков, по-прежнему стимулируют разработку более совершенных методов. Настоящий обзор посвящен критическому анализу научной литературы по данной области, опубликованной за последние несколько десятилетий. В первом разделе рассматривается деградация ГТУ с целью выявления типов физических неисправностей, снижающих эффективность газотурбинной установки, неисправностей проточной части, вносящих наибольший вклад в общую потерю характеристик, а также конкретных компонентов, в которых эти неисправности возникают наиболее часто. Затем кратко рассматриваются противоречия в литературе по диагностике проточной части, после чего обсуждаются различные препятствия для успешной диагностики и основные желательные характеристики, которыми в идеале должен обладать современный метод диагностики неисправностей. Далее подробно рассматриваются существующие методы диагностики неисправностей и обобщаются их сильные и слабые стороны. Методы диагностики на основе искусственного интеллекта (ИИ) и гибридные методы получили значительное внимание благодаря перспективности их применения для устранения упомянутых ограничений при одновременном обеспечении точных диагностических результатов. Кроме того, обсуждаются методы валидации, которые разработчики систем ранее использовали для оценки эффективности предложенных ими диагностических алгоритмов. В заключение представлены основные выводы и рекомендации для дальнейших исследований.