Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Дисциплины:
 2021-04-18 |
 140 |
из
5.00
|
Заказать работу |
|
|
|
|
Испытания проводятся только на специально подготовленном, метрологически аттестованном (имеющим аттестаты на все системы и паспорт) испытательном стенде. Стенд должен быть оснащен всеми системами, обеспечивающими замеры параметров и характеристик в соответствии с ТЗ на стенд, КД на двигатель и ведомостью измеряемых и контролируемых параметров. Параметры и характеристики двигателя контролируются и определяются в процессе испытания по оформленной методике, на основании которой формируется программное обеспечение ИВК (измерительно-вычислительного комплекса) стенда и технологический процесс испытания.
Порядок определения параметров и характеристик
(на примере двухкаскадного ДТРД):
- определение основных характеристик двигателя проводится при измерении дроссельных характеристик на режимах, назначенных на данное испытание с техническими условиями на испытания или программой испытания с учетом ограничений по Tr*, частоте вращения и т.п.;
- установление режимов в ходе испытания выполняется по тяге;
- допуск на установление режима по тяге – δR=±1% от устанавливаемого значения тяги;
- назначается и обеспечивается в ходе испытания максимальная измеренная частота вращения ротора первого каскада компрессора низкого давления (КНД) на взлетном режиме – не более nКНД изм = …об/мин;
- назначается и обеспечивается в ходе испытания максимальная измеренная частота вращения ротора второго каскада компрессора высокого давления (КВД) на взлетном режиме – не более nКНД изм = …об/мин;
- назначается и контролируется в ходе испытания максимальная температура газа в критическом сечении соплового аппарата первой ступени высокого давления (ТВД) на максимальном взлетном режиме – не более
Т* Г СА = …К;
|
|
- назначается и контролируется в ходе испытания максимальная температура газа за турбиной на взлетном режиме – не более t*ТНД = …ºС;
- назначается и контролируется в ходе испытания максимальное полное давление за КВД на взлетном режиме – не более p*КВД = …кПа;
- программа регулирования ВНА компрессора высокого давления назначается по Инструкции для данного двигателя с данной САУ;
- все отборы воздуха от двигателя при определении параметров и характеристик должны быть выключены;
- при определении характеристик, двигатель выводится на требуемый режим и производится замер параметров. Время выдержки перед замером не менее 3 мин;
- при определении характеристик следует руководствоваться требованиями нормативной и конструкторской документации на двигатель.
Обобщая изложенное выше можно сказать, что в ходе испытания измеряются параметры двигателя на конкретно заданных режимах (в регламентированных «контрольных точках») и затем по измеренным параметрам определяются характеристики двигателя.
Испытание.
Как правило, испытания проводятся по следующей методике:
- выполняется ложный запуск двигателя (раскрутка двигателя пусковым устройством с подачей топлива в основную камеру сгорания, но без включения зажигания). Контролируются: частота вращения ротора двигателя, давление подаваемого топлива, давление масла подаваемого к подшипниковым опорам двигателя, время выбега ротора при останове.
- выполняется наружный осмотр двигателя с целью выявления течей топлива и масла, а также других неисправностей;
- устраняются отмеченные несоответствия;
- выполняется холодная прокрутка двигателя (раскрутка двигателя до назначенной для этой операции частоты вращения пусковым устройством, но без подачи топлива в основную камеру сгорания);
- выполняется запуск двигателя с выходом на режим устойчивого малого газа и работа на этом режиме 3…5 минут. По истечении указанного времени двигатель останавливается;
|
|
- выполняется анализ результатов запуска (зарегистрированных параметров), качества работы стендового оборудования, качества работы ИВК;
- выполняется наружный осмотр двигателя, лопаток КНД и турбины, реактивного сопла (выходного устройства), проверяется уровень масла в маслобаке (при необходимости дозаправляется);
- выполняется запуск двигателя и проводится испытание с замером параметров в контрольных точках на режимах согласно Программы испытаний.
Регистрация и обработка параметров двигателя и параметров по газовоздушному тракту, по которым выполняется оценка характеристик двигателя проводится с применением автоматизированной системы обработки результатов испытания. Вывод результатов измерений и обработанной информации выполняется на табуляграмму с одновременной записью на диск ЭВМ входящей в состав ИВК. Выход оперативной информации в ходе испытания выполняется на мониторы ЭВМ, расположенные на пульте управления и на рабочих местах ведущих инженеров. После завершения испытания с выполнением измерений и регистрации параметров на назначенных режимах в контрольных точках, обработки полученных результатов по разработанным методам и программам, приведения замеренных параметров к стандартным условиям двигатель останавливается и выполняется определение характеристик двигателя с построением графического отображения характера их
протекания. Выполняется сравнительный анализ сходимости полученных характеристик с рассчетными.
Пpиведение паpаметpов к МСА выполняется в связи с тем, что от изменения атмосферных условий существенно зависят определяемые параметры двига-теля. Следовательно, для сравнения параметров рабочего процесса, получае-мых в ходе испытаний двигателя в разное время суток и года, необходима работа двигателя не только на одинаковых режимах, но и при одинаковых атмосферных условиях. Поэтому полученные при различных испытаниях характеристики двигателя сравнивают только при стандартных атмосферных условиях, то есть после выполнения их приведения к МСА (Международной Стандартной Атмосфере – температура Тн = 15 
С, давление Рн = 760 мм.рт.ст.).
Формулы приведения можно использовать не только для приведения параметров к стандартным условиям, но и для приведения параметров к любым другим условиям работы. В частности, с помощью формул приведения можно решить обратную задачу, заключающуюся в том, что если известны приведенные параметры, то можно определить параметры двигателя в произвольных условиях, например высотных.
|
|
Этим приемом часто пользуются для предварительной оценки высотно-скоростных характеристик двигателя.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬ-ТАТОВ ИСПЫТАНИЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГТД
Необходимость определения действительных параметров и характерис-тик рабочего процесса двигателя и его узлов возникает при доводке двигате-ля.
В результате испытаний определяются в основном термодинамические параметры двигателя. Приемники температур и давлений, датчики и другие элементы обеспечения измерений, образующие препарацию двигателя, устанавливают по тракту проточной части так, чтобы можно было отследить изменение параметров двигателя по длине газовоздушного тракта, в характерных сечениях на границах узлов.
В дальнейшем полученные результаты замеров используют для форми-рования решений по изменению конструкции в ходе доводки узлов и в целом двигателя, для получения требуемых характеристик двигателя и совершенст-вования методик обработки результатов испытаний.
До начала экспериментов двигатель препарируют, т.е. в характерных сечениях устанавливают первичные приемники и преобразователи, обеспечи-вающие измерение полного и статического давления и полной температуры. В связи с тем, что поток воздуха и газов, движущийся по проточной части двигателя имеет неравномерный характер, а вследствие этого и значения температур и давлений у втулочной части и периферии, а также по окружно-сти (из-за закрученности потока) могут серьезно отличаться, то для получе-ния достоверных значений при неравномерных полях температур и давлений необходимо определять термодинамические параметры во многих точках сечения, как по радиусу (по высоте канала), так и по окружности его.
Однако, разместить приемники и преобразователи равномерно не всегда удается по конструктивных соображениям. Поэтому некоторые термодина-мические величины определяют косвенным (расчетным) путем (например температуру газа перед турбиной высокого давления) или по результатам автономных испытаний отдельных узлов двигателя на специальных стендах (характеристики блоков ступеней компрессора,характеристики камеры сгорания, характеристики турбины). Установку приемников замеров термо-динамических параметров по высоте проточной части производят в центрах равноплощадных колец для получения среднеинтегральных значений параметров. Расчет радиусов, на которых необходимо установить замеры, проводят по формуле:
|
|
где: 
- радиус установки замера;
d - втулочный диаметр сечения постановки препарации;
D - периферийный диаметр сечения постановки препарации;
n - количество замеров по высоте проточной части;
i = (1… n) - порядковый номер замера по высоте.
Рассмотрим методику определения основных параметров при испыта-ниях на стенде в земных условиях на примере двухконтурного турбореактив-ного двигателя (ТРДД) со смешением потоков наружного и внутреннего контуров и общим реактивным соплом.
При испытаниях двигателя с помощью стендовых измерительных систем измеряют следующие параметры:
- атмосферное давление В0, мм.рт.ст.;
- атмосферную температура tН, 0С;
- температуру в испытательном боксе tб(0С);
- частоту вращения ротора каскада низкого давления nизм КНД, об/мин;
- частоту вращения ротора каскада высокого давления nизм КВД, об/мин;
- расход топлива Gт,кг/ч;
- тягу R, кгс;
- расход воздуха через двигатель.
На входе в двигатель обычно устанавливается расходомерный коллектор (РМК), представляющий собой трубу с лемнискатным входом, изготовлен-ную согласно требованиям отраслевого стандарта. Перед испытаниями РМК обязательно должен пройти метрологическую аттестацию на предмет определения коэффициента расхода воздуха m, представляющего собой отношение эффективной площади канала (площади через которую фактически протекает воздушный поток) к геометрической площади канала.
Величина m всегда < 1,0, что связано с наличием пограничного слоя при течении воздуха по каналам.
Как правило, препарирование опытного двигателя для оценки термодинамических параметров при стендовых испытаниях выполняют в следующем объеме:
1. На входе в двигатель ставят от 4-х до 8-и радиальных приемников (гребенок) полного давления для определения потерь полного давления во входном канале и полей давления на входе в двигатель.
|
|
2. За КНД, как в наружном так и во внутреннем каналах, ставят по 3…6 радиальных гребенок полного давления и температуры. Кроме того, для определения следов от лопаток направляющих аппаратов на 3-х радиусах (периферия, середина и втулка), а иногда и чаще, ставят шаговые гребенки полного давления, охватывающие в окружном направлении расстояние не менее 1,5 шагов по лопаткам направляющих аппаратов.
3. За КВД ставят по 2…3 радиальные гребенки полного давления и температуры, а для определения следов от лопаток спрямляющих аппаратов на 3-х радиусах (периферия, середина и втулка) ставят шаговые гребенки полного давления, реже и температур, охватывающие в окружном направлении расстояние не менее 1,5 шагов по лопаткам спрямляющих аппаратов.
4. За камерой сгорания из-за высоких температур приемники препарации, как правило, не устанавливается, а параметры (Т* и Р*) определяются расчетным путем.
5. За ТНД ставят от 3 до 12 радиальных гребенок полного давления и температуры.
6. На срезе реактивного сопла ставят по 2…3 радиальные гребенки изме-рения полного давления и температуры для определения качества смешения потоков наружного и внутреннего контуров.
7. На выходе из 2-го контура ставят 2….3 радиальные гребенки измере-ния полного давления для определения потерь полного давления во 2-ом контуре.
8. Кроме того, в основных (определяемых утверждаемой схемой препа-рирования двигателя) сечениях замеров термодинамических параметров ставят приемники для замеров статического давления.
Методика обработки результатов испытаний ТРДД.
1. Параметры воздуха в расходомерном коллекторе (РМК):
- полное давление воздуха на входе в РМК, абсолютное
, кгс/см2
где: Во-атмосферное давление, мм. рт. ст.
735,6- коэффициент перевода мм. рт. ст. в кгс/см
- статическое давление воздуха на входе в РМК, абсолютное:
,
где: 
, мм. вод. ст.
n -количество замеров
- температура воздуха на входе в РМК
, К
где: n -количество замеров.
2. Определение расхода воздуха через РМК проводится по следующей методике:
,
где: 
= 
;
F рмк - геометрическая площадь РМК в мерном сечении, см2
-газодинамическая функция в ядре потока в мерном сечении;
- газодинамическая функция приведенной скорости;
к 1-коэффициент, учитывающий влияние влажности воздуха на показатель адиабаты, температурное измерение площади мерного сечения, реальную плотность воздуха, влияние влажности воздуха на газовую постоянную. Каждое из этих влияний учитывается по специ-альным зависимостям, которые подробно представлены в специальной литературе.
3. Параметры компрессора.
а) Параметры воздуха на входе в компрессор низкого давления (КНД):
- полное давление
, кг/см2.
- полная температура
, К.
- статическое давление воздуха на входе в компрессор на периферии
, кг/см2.
- статическое давление воздуха на входе в компрессор у втулки
, кг/см2.
- коэффициент восстановления полного давления на участке до входа в компрессор
;
б) Параметры за вентилятором в наружном контуре:
- полное давление воздуха за вентилятором в наружном контуре
, кг/см2.
- полная температура воздуха за вентилятором в наружном контуре
- статическое давление воздуха за вентилятором на периферии в наружном контуре
, кг/см2.
- статическое давление воздуха за вентилятором на втулке в наружном контуре
, кг/см2.
- степень повышения давления в вентиляторе в наружном контуре
.
- коэффициент полезного действия вентилятора в наружном контуре
,
где: к =1,4 –показатель адиабаты для воздуха.
в) Параметры КНД во внутреннем контуре.
- полное давление за КНД во внутреннем контуре
, кг/см2.
- температура воздуха за КНД во внутреннем контуре
- степень повышения давления в КНД во внутреннем контуре
;
- коэффициент полезного действия (КПД) КНД во внутреннем контуре
;
г) Параметры компрессора высокого давления (КВД)
- полное давление на входе в КВД
R*квдвх=R*кнд1×snк,
где: snк – коэффициент восстановления полного давления в переходном канале между КНД и КВД. Определяется по результатам продувки канала либо расчетным путем.
- полное давление воздуха за КВД
, кг/см2.
- температура воздуха за КВД
,К
- степень повышения давления в КВД
- коэффициент полезного действия КВД
;
д) Суммарные параметры узла нагнетания по внутреннему контуру.
- суммарная степень повышения давления по внутреннему контуру
;
- суммарный КПД узла нагнетания по внутреннему контуру
4. Параметры турбины
Как уже отмечалось, давление и температура обычно замеряются только за турбиной низкого давления. Это связано с тем, что на входе в турбину высокого давления (ТВД) и на выходе из нее температуры газа очень высокие и это не дает возможности установить там приемники для прямых замеров.
- температура газа перед ТВД определяется расчетным путем по формуле
, К
где к - коэффициент пересчета, определяемый в зависимости от частоты вращения ротора КВД по результатам расчета двигателя на различных режимах.
- полное давление за турбиной низкого давления (ТНД)
, кг/см2.
- температура газа за ТНД
, К.
- статическое давление за ТНД и на периферии
, кг/см2.
- статическое давление за ТНД у втулки
, кг/см2.
5. Параметры потока во втором контуре.
- полное давление на входе в смеситель в наружном контуре
, кг/см2.
- статическое давление воздуха на входе в смеситель в наружном контуре на периферии
, кг/см2.
- статическое давление воздуха на входе в смеситель в наружном контуре на втулке
, кг/см2.
- коэффициент восстановления полного давления в канале наружного контура
6. Параметры выходного устройства
- полное давление на срезе реактивного сопла
, кг/см2.
- полная температура на срезе реактивного сопла
, К.
|
|
|
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!