СИСТЕМА СБОРА И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ О ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ В ГАЗОВОЗДУШНОМ ТРАКТЕ ГТД ПРИ ДОВОДОЧНЫХ ИСПЫТАНИЯХ

Юрий Николаевич Секисов, А. Г. Гимадиев

Аннотация


Исследования газодинамической устойчивости ГТД являются важнейшим этапом его доводочных испытаний, направленных на обеспечение надёжности  создаваемого двигателя. Доводочные работы осложняются тем, что устойчивость двигателя зависит от взаимодействия многих функциональных узлов, включая компрессор, камеру сгорания, турбину, а также от режима его работы и  значительного числа внешних факторов. Цель статьи - обеспечить процесс испытаний средствами получения более полной  информации о газодинамических процессах, протекающих в проточной части двигателя. Это может  ускорить  выявление недостатков конструкции, выработку мероприятий по их устранению и сократить сроки доводки, а на завершающем этапе испытаний установить с большей точностью фактическую границу устойчивости созданного двигателя. Для повышения достоверности определения начальной  стадии возникновения срывных процессов в проточной части двигателя предложен новый подход к выбору контролируемых параметров - изгибных колебаний рабочих лопаток и пульсаций давления. Рассмотрена обобщенная структура системы сбора информации на основе средств, обеспечивающих работоспособность  используемых датчиков в экстремальных условиях их эксплуатации, а также  необходимые динамические характеристики системы. Раскрыты принципы построения таких систем и дано описание функционирования  системы. Раскрыты возможности системы по определению срывных явлений, показаны варианты вычисления параметров, характеризующих изгибные колебания пера лопатки, показаны варианты представления  результатов наблюдений в графической форме. Указано на перспективу использования предложенных средств при штатной эксплуатации двигателя.


Полный текст:

PDF

Список литературы

1. ГОСТ 16504-81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.
2. Григорьев, В.А., Кузнецов, С.П., Гишваров, А.С., Белоусов, А.Н., Бочкарёв, С.К., Ильинский, С.А., Ше-пель, В.Т. Испытания авиационных двигателей: Учеб-ник для вузов / под общ. ред. В.А. Григорьева и А.С. Гишварова. - М.: Машиностроение, 2009. — 504 с.
3.Испытания и обеспечение надёжности авиационных двигателей и энергетических установок / Под ред. И.И. Онищика: учебник для вузов – М.: Изд-во МАИ, 2004. – 336 с.
4. Кузменко, М.Л. Михайлов, А.Л., Посадова, В.В. Критерии вибродиагностики автоколебаний рабочих лопаток вентилятора ТРДД на основе измерения кор-пусной вибрации // Контроль, Диагностика. -2008. -№1.- С. 20-24.
5. Методы и средства измерения многомерных пере-мещений элементов конструкций силовых установок / Под редакцией Ю.Н. Секисова, О.П. Скобелева. Са-мара: Изд-во СамНЦ РАН, 2001. 188 с.
6. Данильченко, В.П., Лукачев, С.В., Ковылов, Ю.Л., Постников, А.М., Федорченко, Д.Г., Цыбизов, Ю.И. Проектирование авиационных газотурбинных двигате-лей. – Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2008. – 620 с.
7. Шорин, В.П., Шахматов, Е.В., Гимадиев, А.Г., Быст-ров, Н.Д. Акустические методы и средства измерения пульсаций давления. – Самара: Изд-во Самар. гос. аэ-рокосм. ун-та, 2007.- 132 с.
8. Гимадиев, А.Г., Быстров, Н.Д., Ильинский, С.А. Раз-работка малогабаритного акустического зонда для измерения пульсаций давления в газодинамическом тракте ГТД // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского универ-ситета), 2014. − № 1 - С. 98-106.
9. Датчики давления индуктивные дифференциальные малогабаритные типа ДМИ [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://npmavia.ru/gen/sertifikat.php.
10. Кирпичев, А.А., Симчу,к А.А., Тищенко, Ю.В.. Датчики динамического давления: продукция компа-нии ООО «Глобал-Тест», М, Электроника, №1, 2008 г, С. 88-91.
11. Секисов, Ю.Н., Скобелев, О.П., Хрити,н А.А. Вы-сокотемпературный проводниковый вихретоковый преобразователь: патент РФ №1394912; 1995. Бюл. № 24.
12. Корнеев В.М. Теория газотурбинных двигателей. 2011. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://kvs-vm.narod.ru/uchob/GTD.htm.
13.Боровик, С.Ю., Райков, Б.К., Секисов, Ю.Н., Скобе-лев, О.П. Способ обнаружения и оценки помпажных колебаний в компрессорах газотурбинных установок: патент РФ №2273831; 2008. Бюл. №10.
14. De Castro J., Melcher K. A Study on the Requirements for Fast Active Turbine Tip Clearance Control Systems // NASA TM—2004-213121; AIAA–2004–4176. 2004. 23 p.
15. S. Lattime, B. Steinetz Turbine Engine Clearance Con-trol Systems: Current Practices and Future Directions // 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Indianapolis, Indiana, July 7-10, 2002.
16. B. Steinetz, S. Lattime, S. Taylor, J. DeCastro, J. Os-wald, K. Melcher Preliminary Evaluation of an Active Clearance Control System Concept // 41st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Tucson, Arizona, July 10-13, 2005.
17. S. Lattime, B. Steinetz Test Rig for Evaluating Active Turbine Blade Tip Clearance Control Concepts // 39th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Huntsville, Alabama, July 20-23, 2003.
18. D. Simon, Sanjay Gang, G. Hunter, Ten-Huei Guo, K. Semega Sensor Needs for Control and Health Management of Intelligent Aircraft Engines // ASME Turbo Expo 2004, Vienna, Austria, 14-17 June, 2004.
19. Kypuros, J.A., Melcher, K.J. A Reduced Model for Pre-diction of Thermal and Rotational Effects on Turbine Tip Clearance // NASA/TM-2003-212226. 2003. 32 p. 23.Melcher K., Kypuros J. Toward a Fast-Response Active Turbine Tip Clearance Control // NASA TM—2003-212627-REV1. 2004. –pp. 15- 22.
20. Steinetz B., Lattime S., Taylor S., DeCastro J., Oswald J., Melcher K. Evaluation of an Active Clearance Control System Concept // NASA TM—2005-213856; AIAA–2005–3989. 2005. 20 p.

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© 2014-2017 Самарский университет.
Свидетельство о регистрации СМИ, 12+