О совершенствовании схемы коррекции частотных характеристик зонда для измерения пульсаций давления в гтд

Асгат Гатьятович Гимадиев, Николай Дмитриевич Быстров, Артур Ильгизарович Сафин

Аннотация


Известно, что пульсации давления оказывают влияние на работоспособность энергетических установок, в том числе газотурбинного двигателя, снижая запас газодинамической устойчивости компрессора, создавая условия для вибрационного горения в камере сгорания. Для доводки двигателя с учётом пульсаций давления необходимы средства их измерения в условиях повышенных температур и вибраций. Наиболее приемлемым из таких средств является зонд, состоящий из подводящего волновода, датчика пульсаций давления и корректирующего элемента в виде длинной линии. Однако в области низких частот возникает неравномерность амплитудно-частотной характеристики зонда, обусловленная уже влиянием отраженных волн давления от закрытого конца длинной линии. Предлагается на выходе длинной линии установить акустический RC-фильтр с сопротивлением, равным волновому сопротивлению длинной линии. В работе теоретически показано, что такое усовершенствование зонда позволяет расширить диапазон частот измерения пульсаций давления. Материал статьи будет полезен специалистам, разрабатывающим и применяющим средства измерения пульсаций давления в экстремальных условиях, например, при доводке газотурбинных двигателей.


Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; пульсации давления; измерение; зонд; динамическая погрешность; корректирующий элемент; акустический RC-фильтр

Полный текст:

PDF

Список литературы

[1] Чигрин В. С. Исследование методов обнаружения неустойчивых режимов работы осевых компрессоров с использованием анализа вибраций / В. С. Чигрин, С. В. Епифанов, Ф. Мохаммадсадеги // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2015. - № 6(7). - С. 23-34.

[2] Фурлетов В. И. Определение частотной характеристики измерительной системы «датчик колебаний давления-волновод» при повышенных параметрах газа / В. И. Фурлетов, А. Н. Дубовицкий, Г. С. Ханян // Развитие средств и методов испытаний авиационных двигателей (Сборник статей). - М.: ЦИАМ, 2010. - 252 с.

[3] Шорин В. П. Гидравлические и газовые цепи передачи информации / В. П. Шорин, А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров. - М.: Машиностроение, 2000. - 328 с.

[4] Шорин В. П. Акустические методы и средства измерения пульсаций давления / В. П. Шорин, Е. В. Шахматов, А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007. - 132 с.

[5] Варшавский Л. А., Федорович В. Н. Акустический зонд: пат. СССР № 49969; опубл. 1936.

[6] Eamon P. G., Walter J. S., Robert J. N., Fei Han Dynamic pressure probe holder and method of obtaining a dynamic pressure signal, United States Patent No.: US 2004/0168520 A1.

[7] Шорин, В. П. Разработка и экспериментальное исследование частотных характеристик акустических зондов для измерения пульсаций давления в газогенераторе / В. П. Шорин, А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров, С. А. Ильинский, Т. Г. Александрова // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева (национального исследовательского университета), 2012. − №3(34)-2. − С. 269-274.

[8] Zinn H., Noiray N., Schuermans B., Pahari D., Rajkovic D. Prob for measuring pressure oscillations in the combastor of a gas turbine, United States Patent No.: US 2015/0268121 A1.

[9] Brehm A., Evers W., Wetter H., Zinn H. Probe for measuring pressure vibrations, United States Patent No.: US 6550336 B2.

[10] Богданов В. В. Влияние пульсаций потока в самолетных воздухозаборниках на работу компрессора ТРД (по материалам иностранной печати за 1966-1972гг.) / В. В. Богданов, А. Г. Кукинов, А. К. Хвостова, Н. И. Куканова // Обзор ЦАГИ. - М.: ЦАГИ, 1973. - № 400. - 166 с.

[11] Zinn H. Developments and experiences with pulsation measurements for heavy-duty gas turbines / H. Zinn, M. Habermann // Proceedings of the ASME Turbo Expo. - 2007. - Vol. 1. - P. 639-648.

[12] Englund D. R. The infinite line pressure probe / D. R. Englund, W. B. Richards // NASA Technical Memorandum. -1984. - No. 83582.

[13] Федорович В. Н. Акустический зонд / Федорович В. Н., Салтыков С. Я. // Журнал технической физики. - 1939. - Т. 9. - Вып. 8. - С. 737-742.

[14] Gimadiev A. Correcting frequency characteristics of pressure pulsations probes (review) / A. Gimadiev, N. Bystrov, D. Stadnik // 24th International Congress on Sound and Vibration, ICSV 2017, 23-27 July. – London, 2017. – Vol. 4. – P. 3015-3022.

[15] Гимадиев А. Г. Анализ схем коррекции динамических характеристик акустических зондов для измерения пульсаций давления в газотурбинных двигателях / А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров, Е. С. Дягилева // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. – 2018. - Т. 17. - № 3. - С. 56-67.

[16] Шорин В. П. О разработке компактных акустических зондов для измерения пульсаций давления в ГТД / В. П. Шорин, А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров // Динамика и виброакустика машин: Сб. трудов 2-й международной научно-технич. конф. - Самара, 2014. - С. 486-492.

[17] Гимадиев А. Г. Разработка методики и программы расчёта неоднородных газовых измерительных цепей / А. Г. Гимадиев, Н. Д. Быстров, А. В. Устинов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С. П. Королева. - 2012. - №3 (34). - Ч. 2. – С. 263-268.

[18] Гимадиев А. Г., Дягилева Е. С., Касьянов С. А., Быстров Н. Д. Устройство для измерения пульсаций давления газа: пат. на полезную модель РФ № 184246 получен 26.10.2018.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2409-4579-2019-5-2-18-25

Ссылки

  • Ссылки не определены.


© 2014-2018 Самарский университет.
Свидетельство о регистрации СМИ, 12+