Разработка и исследование характеристик винтового дросселя для настройки быстродействия агрегата управления перепуском воздуха газотурбинного двигателя

А. Г. Гимадиев, Г. М. Макарьянц, К. В. Блюмин, И. М. Дудниченко

Аннотация


В процессе доводки и эксплуатации газотурбинных двигателей с малоэмиссионной камерой сгорания возникает необходимость в изменении быстродействия агрегата управления перепуском воздуха (АУП) для оценки его влияния на газодинамическую устойчивость компрессора и процесс горения в камере сгорания. Задание требуемой длительности закрытия (открытия) клапанов перепуска воздуха с помощью штатного гидравлического привода в процессе испытаний требует остановки двигателя, съёма агрегата управления перепуском воздуха, смены жиклёра, стендовой проверки характеристик агрегата, что связано со значительными временными и материальными затратами. Для настройки длительности перекладки АУП предложен винтовой дроссель, параметры которого рассчитаны на основе исследований быстродействия агрегата. Разработана конструкция и исследованы гидравлические характеристики настраиваемого винтового дросселя, экспериментально проверена его эффективность в стендовых условиях в составе агрегата. Показана возможность изменения быстродействия АУП в широких пределах при различных усилиях противодействия со стороны клапанов перепуска воздуха.


Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; агрегат управления перепуском воздуха; быстродействие; винтовой дроссель; расчёт; эксперимент

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Фаворский О.Н. Проблемы разработки технологий малоэмиссионного горения и создания малоэмиссионных камер сгорания в газотурбостроении // Двигатель. 2012. № 6(84). С. 6-9.

2. Gimadiev A.G., Shakhmatov E.V., Shorin V.P. On the effectiveness of operation of oscillation dampers for hydraulic circuits of control systems // Power Engineering New York. 1986. V. 24, Iss. 4. P. 136-143.

3. Gimadiev A.G., Shakhmatov E.V., Shorin V.P. Designing dampers for control-system hydraulic circuits // Power Engineering New York. 1987. V. 25, Iss. 4. P. 116-122.

4. Gimadiev A.G., Shakhmatov E.V., Shorin V.P. Evaluating the influence of the characteristics of connected circuits on the stability of hydraulic regulators // Soviet Machine Science (English Translation of Mashinovedenie). 1984. V. 4. P. 32-36.

5. Шорин В.П., Гимадиев А.Г., Шахматов Е.В. Проектирование гасителей колебаний для демпфирования пульсаций давления в системах управления ГТД // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1982. № 7. С. 65-68.

6. Kim J., Yoon G.H., Noh J, Lee J., Kim K., Park H., Hwang J., Lee Y. Development of optimal diaphragm-based pulsation damper structure for high-pressure GDI pump systems through design of experiments // Mechatronics. 2013. V. 23, Iss. 3. P. 369-380. doi.org/10.1016/j.mechatronics.2013.02.001

7. Noiray N., Schuermans B. Theoretical and experimental investigations on damper performance for suppression of thermoacoustic oscillations // Journal of Sound and Vibration. 2012. V 331, Iss. 12. P. 2753-2763. doi: 10.1016/j.jsv.2012.02.005

8. Ćosić B., Wassmer D., Terhaar S., Paschereit C.O. Acoustic response of Helmholtz dampers in the presence of hot grazing flow // Journal of Sound and Vibration. 2015. V. 335. P. 1-18. doi: 10.1016/j.jsv.2014.08.025

9. Eldredge J.D., Dowling A.P. The absorption of axial acoustic wave by a perforated liner with bias flow // J. Fluid Mechanics. 2003. V. 485. P. 307-335. doi.org/10.1017/ s0022112003004518

10. Zhong Z., Zhao D. Time-domain characterization of the acoustic damping of a perforated liner with bias flow // Journal of the Acoustical Society of America. 2011. V. 132, Iss. 1. P. 271-282. doi.org/10.1121/1.4728197

11. Rubio-Hervas J., Zhao D., Reyhanoglu M. Nonlinear feedback control of self-sustained thermoacoustic oscillations // Aerospace Science and Technology. 2015. V. 41. P. 209-215. doi.org/10.1016/j.ast. 2014.12 .026

12. Zhao D., Reyhanoglu M. Feedback control of acoustic disturbance transient growth in triggering thermoacoustic instability // Journal of Sound and Vibration. 2014. V. 333, Iss. 16. P. 3639-3656. doi.org/10.1016/ j.jsv.2014.04.015

13. Zhao D., Ji C., Li X., Li S. Mitigation of premixed flame-sustained thermoacoustic oscillations using an electrical heater // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2015. V. 86. P. 309-318. doi.org/10.1016/ j.ijheatmasstransfer.2015.03.012

14. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем: учебник для машиностроительных вузов. М.: Машиностроение, 1976. 424 с.

15. Вильнер Я.М., Ковалев Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Высшая школа, 1976. 302 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2412-7329-2015-14-3-481-490

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533