Одним из важных видов испытаний являются испытания по определению газодинамической устойчивости (ГДУ) двигателей. Газотурбинный двигатель включает в себя один или несколько компрессоров, которые, как известно, работают устойчиво только в определенной области режимов. Вне этой области в компрессоре появляется вращающийся срыв, или происходит потеря устойчивой работы двигателя — помпаж, что приводит к необходимости выключения двигателя.
Компрессор, работающий в системе двигателя, обладает запасом газодинамической устойчивости, измеряемым расстоянием от линии рабочих режимов (ЛРР) до границы устойчивой работы (ГУ). При этом используются критерий устойчивости Ку и запас устойчивости DКу:
Эти параметры находят при постоянном значении приведенной частоты вращения.
Под влиянием эксплуатационных факторов и режимов работы двигателя ЛРР меняет свое положение. Запасы устойчивой работы в фиксированных условиях полета определяются относительно ЛРР, соответствующей установившимся режимам работы двигателя. Различают понятия «располагаемые запасы устойчивости» и «потребные запасы». Потребные запасы назначаются с учетом факторов, приводящих к сдвигу ЛРР к ГУ таких как:
— тепловое состояние двигателя;
— неоднородность потока на входе в двигатель.
Действительные, располагаемые, запасы устойчивости должны превышать потребные. Располагаемые запасы находятся экспериментально на установившихся, переходных и динамических режимах работы двигателя.
В первом случае изменяют степень дросселирования компрессора в системе двигателя специальными методами. Степень дросселирования меняется ступенчато, и на каждой ступеньке на установившемся режиме фиксируются положение ЛРР, критерии устойчивости и так последовательно до момента потери устойчивости двигателя.
Чтобы лучше представить способы дросселирования компрессора в системе двигателя, рассмотрим для примера одновальный ТРД. Из уравнения неразрывности для сечения на входе в двигатель и критического сечения первого соплового аппарата турбины имеем
Из уравнения равенства работ компрессора и турбины получаем
Подставляя (5.28) в (5.27), получим уравнение линии рабочих режимов
Это уравнение дополняется уравнением неразрывности для соплового аппарата турбины и критического сечения сопла
Видео:Устройство и причины выхода из строя турбокомпрессораСкачать
Полученные уравнения позволяют найти способы дросселирования компрессора в системе двигателя. Из (5.29) видно, что ЛРР может быть сдвинута к ГУ уменьшением площади соплового аппарата турбины Fc.a. При этом как следует из (5.30) увеличивается степень понижения давления газа на турбине p*т, температура газа перед турбиной уменьшается, что приводит, тем не менее, при уменьшении Fс.а к перемещению ЛРР к ГУ. Такой способ неудобен тем, что требуется несколько отдельных сборок для изменения степени дросселирования.
Дросселирование также может быть осуществлено, уменьшением площади сопла. Из (5.30) видно, что уменьшение Fс.кр приводит к уменьшению степени расширения p*т и, следовательно, к увеличению температуры газа перед турбиной Т*г. Этот способ менее эффективен, поскольку сдвиг ЛРР к ГУ происходит вследствие увеличения температуры газа Т*г, что, естественно, ограничивает возможности метода. Расширить диапазон дросселирования можно применением при испытаниях на высотных стендах воздуха с пониженной температурой Т*в. Преимущество метода заключается в том, что можно использовать регулируемое сопло и непрерывно регулировать степень дросселирования. С тем же эффектом при испытаниях можно использовать увеличение давления в барокамере, что приводит к уменьшению плотности тока в критическом сечении сопла q(lс.кр) и степени понижения давления p*т, если lс
Кроме указанных способов, можно использовать также вдув воздуха от постороннего источника или впрыск воды в камеру сгорания. Физическое воздействие на положение ЛРР эквивалентно уменьшению площади критического сечения соплового аппарата турбины. Отличие состоит в том, что при этом понижается температура газа перед турбиной.
Читайте также: Строение компрессора в холодильнике
Определение запасов ГДУ на переходных режимах основано на том, что ускорение ротора двигателя обеспечивается превышением работы турбины над работой компрессора. Этим режимам двигателя соответствуют большая подача топлива и более высокий уровень температуры газа перед турбиной по сравнению с установившимися режимами. В результате на режимах приемистости ЛРР располагаются выше ЛРР на установившихся режимах. При проведении таких испытаний АСУ настраивается на более высокий темп приемистости. Применение этого метода ограничивается из-за роста температуры газа перед турбиной.
Для определения ГДУ используются также динамические режимы работы, которые отличаются от переходных ускоренным протеканием газодинамического процесса. К таким способам относится определение запасов ГДУ путем кратковременного заброса топлива в камеру сгорания. При этом происходит кратковременное увеличение температуры газа Т*г и работы турбины. Это вызывает перемещение ЛРР к ГУ, а также увеличение частоты вращения ротора. Поскольку скорость газодинамических процессов значительно выше, чем скорость увеличения частоты вращения ротора из-за большой его инерционности, то уменьшение ГДУ происходит практически при постоянной частоте вращения ротора. Кратковременное повышение температуры газа Т*г не опасно для прочности турбины.
Для двигателей более сложных схем применяются помимо перечисленных и другие, методы определения запасов ГДУ. Например, может использоваться регулирование площади смесителя в двухконтурном двигателе, перепуск воздуха из отдельных ступеней компрессоров в наружный контур. При этом, как правило, одного метода недостаточно, требуется применение комбинации нескольких методов.
Неоднородность потока на входе — один из наиболее сильно влияющих факторов на положение ЛРР и ГУ. Влияние неоднородности на характеристики и газодинамическую устойчивость компрессоров наиболее точно воспроизводится при испытаниях двигателей совместно с самолетным воздухозаборником. Как правило, опытный двигатель проходит такие испытания в статических условиях (Н=0, М=0) на наземных стендах. Испытания также проводятся на высотных стендах, на которых в окрестности входной части воздухозаборника создается картина течения, аналогичная полетным условиям. Однако при таких испытаниях параметры неоднородности, неравномерность и пульсации полного давления сильно коррелированы между собой, что ограничивает научную ценность исследований. Кроме того, эти испытания весьма дорогостоящие. В связи с этим применяются испытания двигателя с генератором неоднородности, в котором неравномерность и пульсации полного давления создаются плохообтекаемыми телами, интерцепторами, помещенными в поток перед двигателем.
Исходные данные для имитации неоднородности натурного воздухозаборника получают при испытаниях модели воздухозаборника или при летных испытаниях, в том числе и на критических режимах, т.е. при максимальных углах атаки и скольжения, максимальных числа М полета и отрицательных отклонениях температуры окружающей среды от стандартного значения. Форма интерцептора и степень затенения, создаваемая им, определяют неравномерность полного давления, а расстояние от интерцептора до входа — уровень пульсаций полного давления. Применяются генераторы различной сложности, которые могут создавать переменные уровни неоднородности, например, вводом пластин перпендикулярно потоку или поворотом установленной в потоке пластины определенной формы вокруг продольной оси.
При испытаниях двигателя совместно с таким генератором проверяется чувствительность двигателя к неоднородности потока и определяются потребные запасы ГДУ на неоднородность потока, а также выбирается уровень входной неоднородности для проверки серийных двигателей на достаточность запасов. При серийном выпуске каждый или один двигатель из определенной партии проверяется с выбранным интерцептором на достаточность запасов ГДУ от неоднородности потока.
Читайте также: Давление в компрессоре для акваланга
Генератор неоднородности может применяться при испытаниях двигателя также для нахождения располагаемых запасов ГДУ. Если в первом случае двигатель с выбранным уровнем неоднородности потока должен работать без потери устойчивости, то во втором случае двигатель доводится до режима потери устойчивости путем увеличения уровня неоднородности.
Вопросы для самоконтроля
1. Зачем в дополнение к стандартным атмосферным условиям вводятся расчетные атмосферные условия?
Видео:Как работает центробежный газовый компрессорСкачать
2. Насколько целесообразно принятое условие для САУ, что абсолютное влагосодержание d=0?
3. Что в наибольшей степени вызывает нарушение подобия работы двигателя?
4. Какими способами можно уменьшить поправки к измеренной тяге двигателя на закрытом наземном стенде?
5. При каких условиях измеренная сила при испытаниях двигателя по схеме с присоединенным трубопроводом будет равна полетной тяге?
6. Для определения каких параметров рабочего процесса используется уравнение энергии?
7. Какие пути используются для нахождения параметров рабочего процесса и характеристик узлов?
8. Какова роль математической модели в анализе результатов испытаний?
9. На каких принципах основаны способы определения запасов газодинамической устойчивости двигателя?
Глава 6.
ИСПЫТАНИЯ ПО ПРОВЕРКЕ РЕСУРСА ДВИГАТЕЛЯ
Что такое газодинамическая устойчивость компрессора
Дистанционный курс «Применение трубопроводной арматуры»
Дистанционный курс «Применение трубопроводной арматуры» является самостоятельным курсом системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли. Его основное предназначение – повышение профессиональной квалификации в области инжиниринга и применения трубопроводной арматуры для широкого круга специалистов.
Курс «Применение трубопроводной арматуры» предназначен для слушателей, имеющих незначительный опыт или не имеющих опыта в анализе, подборе, и применении арматуры.
Курс может быть полезен для специалистов по эксплуатации арматуры предприятий-потребителей, технических специалистов, коммерческих инженеров, разрабатывающих проектные спецификации арматуры, специалистов по развитию и менеджеров по продажам и маркетингу.
Видео:Центробежный компрессорСкачать
В результате овладения материалами курса слушатель начинает разбираться в современных подходах к выбору и применению арматуры, знакомится с основными особенностями применения трубопроводной арматуры в основных отраслях промышленности, овладевает навыками подбора арматуры и аксессуаров в зависимости от технических, экономических и проектных требований, практикуется в умении анализа альтернатив выбора арматуры; определяет возможности повышения уровня проектных спецификаций арматуры в ходе ее выбора на основе применения критериев повышения эффективности арматурного хозяйства и использования современных способов сервиса арматуры, более глубоко узнает связи арматуры не только с особенностями технологии, но и с различными сторонами работы предприятий.
По окончании обучения слушатель получает сертификат о прохождении программы дополнительного профессионального образования и удостоверение установленного образца о повышении квалификации.
Курс построен по модульной системе и включает в себя:
1. Базовый модуль «Современные подходы к выбору и применению трубопроводной арматуры»,
2. Специализированные модули по применению арматуры в основных отраслях промышленности
– Модуль «Применение арматуры в химии и ЦБП»
– Модуль «Применение арматуры в энергетике
– Модуль «Применение арматуры в ЖКХ»
– Модуль «Применение арматуры в горной промышленности и металлургии»
– Модуль «Применение арматуры в нефтегазовой отрасли»
– Модуль «Арматура и оборудование морских платформ»
– Модуль «Арматура систем антипомпажной защиты и регулирования»
– Модуль «Основы управления качеством, сертификация и стандартизация трубопроводной арматуры»
– Модуль «Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров»
Видео:Пятиступенчатые центробежные компрессоры Dresser RandСкачать
– Модуль «Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей арматуры»
Для получения документа об образовании и полного обучения по курсу «Применение трубопроводной арматуры» слушатель должен пройти обязательный базовый курс, не менее одного из специализированных курсов и один курс по выбору.
Читайте также: Электрический или бензиновый компрессор
Особенности дистанционного обучения на курсе
Курс построен в виде электронного учебника и рабочей тетради, что дает возможность слушателям курса использовать свои комментарии и наработки в качестве рабочего конспекта в своей дальнейшей практической работе и профессиональной деятельности.
Срок обучения 3 мес. по методике дистанционного обучения с момента открытия доступа по базовому курсу «Применение трубопроводной арматуры» и до 6 месяцев по курсу со специализацией.
Применение трубопроводной арматуры в химии и ЦБП. Специализация включает изучение курса «Современные подходы к выбору и применению арматуры» и углубленное изучение вопросов применения арматуры в химической и целлюлозно-бумажной промышленности.
Применение трубопроводной арматуры в энергетике. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в энергетике.
Применение трубопроводной арматуры в ЖКХ. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в ЖКХ».
Применение трубопроводной арматуры в горной промышленности и металлургии. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в горной промышленности и металлургии».
Применение трубопроводной арматуры в нефтегазовой отрасли. Специализация включает углубленное изучение курса «Применение трубопроводной арматуры в нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности».
Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей. Специализация включает углубленное изучение курса:
«Основы предоставления сервисных услуг и организации сервисных центров»
«Программы повышения эффективности арматурного хозяйства предприятий-потребителей арматуры».
Видео:Суперчарджер. Приводной компрессор | Science Garage На РусскомСкачать
приведена на сайте www.novotechnos.com и www.promconsult.org
ОБУЧЕНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДИСТАНЦИОННОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Что такое дистанционное обучение? Андрагогический подход к обучению. Основы методики дистанционного обучения в профессиональном образовании. Технология дистанционного обучения. Электронные учебники и методические пособия. Руководства в помощь слушателям. Поддержка слушателей. Тьюторы. Группы самопомощи. Организация самостоятельной работы. Маршрутная карта обучения. Самооценка прогресса в обучении. Пути повышения навыков самообразования при дистанционном обучении.
МОДУЛЬ 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К ВЫБОРУ И ПРИМЕНЕНИЮ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ
Модуль «Современные подходы к выбору и применению трубопроводной арматуры» курса «Применение трубопроводной арматуры» дает представление об основах выбора трубопроводной арматуры в зависимости от различных противоречивых требований, которые, как правило, предъявляются к трубопроводной арматуре.
Обсуждаются технические, экономические и проектные критерии в выборе трубопроводной арматуре. Дается представление о подходах к выбору перспективных моделей арматуры на основе прогнозных критериев и применения функционально-стоимостного анализа, как одного из самых эффективных методов при выборе арматуры.
Проводится обзор применения арматуры в основных отраслях промышленности, таких как химическая, целлюлозно-бумажная промышленность, энергетика и ЖКХ, нефтегазовая промышленность, металлургия и такие важные отраслевые сегменты как криогенная техника и промышленные газы, пищевая и фармацевтическая промышленность.
Модуль снабжен большим количеством кейсов, демонстрирующих применение показанных моделей и концепций на практике.
МОДУЛЬ 2. ПРИМЕНЕНИЕ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ В ХИМИИ И ЦБП
Модуль «Применение трубопроводной арматуры в химии и ЦБП» рассматривает основные подходы к выбору и применению арматуры в основных технологических процессах и установках химической и целлюлозно-бумажной промышленности. Рассматриваются основные сложности и проблемы применения арматуры в древессно-массном, целлюлозном и бумажном производстве, а также деревообрабатывающей промышленности.
Особое внимание уделяется рассмотрению вопросов применения арматуры в энерготехнологических котлах химических и целлюлозных производств. Показано сравнение применения различных видов арматуры и тренды развития арматуры в зависимости от развития средств автоматизации.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🌟 Видео
Учебный фильм "Трубопроводный транспорт газа" - Часть 2Скачать
Многоступенчатый центробежный компрессорСкачать
Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать
Работа винтового компрессора, его принцип действия и устройство.Скачать
Профессия-газовик. Машинист технологических компрессоровСкачать
Принцип работы компрессорного цеха с параллельной обвязкой газоперекачивающих агрегатовСкачать
ЗАЧЕМ НУЖЕН КОМПРЕССОР И НЕ ТОЛЬКОСкачать
Ракетный двигатель на основе газодинамического компрессора. Описание к изобретению!Скачать
ТУРБИНА И КОМПРЕССОР. Устройство, анимация, советы эксплуатации.Скачать
ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬСкачать
Все о компрессорахСкачать
Рабочий процесс в осевой ступени турбиныСкачать
Поршневой компрессорСкачать
Видеоурок "Классификация компрессоров"Скачать
Вся правда о компрессорах в общем и самоделках на базе компрессора ЗИЛ. Тест производительности.Скачать
