- •Д и н а м и к а гтд
- •Лекция 2 нелинейная динамика
- •1. Процесс запуска двигателя
- •Влияние параметров системы управления подачей топлива на характеристики процесса запуска
- •Влияние конструктивных параметров двигателя на характеристики запуска
- •1. Момент инерции ротора
- •2. Регулирование геометрии проточной части двигателя
- •Влияние изменения (регулирования) площади сопловых аппаратов (са)
- •Влияние регулирования II контура вентилятора путем изменения двухконтурности двигателя в процессе его запуска
- •Характеристики
- •Запуск газотурбинных двигателей в полете
- •Приемистость и дросселирование гтд
- •Предельные процессы приемистости и дросселирования
- •Влияние внешних условий на режим приемистости
- •Способы управления режимом приемистости
- •Временное регулирование приемистости:
- •Регулирование приемистости в соответствии с законом газодинамического подобия
- •Регулирование приемистости по ускорению n
- •Процессы дросселирования и встречной приемистости
- •Влияние процессов приемистости на малоцикловую повреждаемость узлов двигателя
- •Комплексный подход к назначению времени приемистости
- •Влияние нестационарного теплообмена на приемистость гтд
- •Динамика форсированных режимов
- •Законы управления форсированными режимами
Процессы дросселирования и встречной приемистости
Для проведения встречной приемистости не требуется увеличенных по сравнению с процессом обычной приемистости запасов ГДУ. В эксплуатации процессу встречной приемистости может предшествовать помпажный режим, который обычно сопровождается падением частоты вращения на 30…40% и для выхода из этого режима расход топлива в двигатель резко снижается. Следовательно двигатель перед встречной приемистостью находится в нерасчетных условиях:
частота вращения не соответствует Gт. Кроме того из-за несоответствия положения органов механизации компрессора полученному режиму, расположение линии рабочих режимов и границ устойчивой работы могут быть отличными от расчетных. В этом случае, если встречная приемистость будет выполняться по законам дозирования топлива автоматом приемистости, время процесса встречной приемистости может быть необоснованно увеличено из-за плохого использо-вания располагаемых запасов по газодинамической устойчивости.
Влияние процессов приемистости на малоцикловую повреждаемость узлов двигателя
М
аксимально
интенсивная программа подачи топливаGт
=f
(n)
при приемистости лежит в диапазоне от
nmax
до nmin
и ограничения значениями Тг допустимой
из условия прочности элементов горячей
части двигателя, а также границей
устойчивой работы компрессора.
Использование допустимых избытков
топлива определяет минимально возможное
время приемистости. Т.е. запасами ГДУ,
жаропрочностью лопаток турбины и
эффективностью системы охлаждения
турбины. Запас устойчивости используемый
в процессе приемистости:
DКур
=DКупр.
DКурр
=
,
где
DКурр – запас устойчивости, обусловленный величиной Тг на рабочих установившихся режимах
Тг*МАКС – температура перед турбиной на макс. установившемся режиме
Тг*п – максимальная температура в переходном процессе
Тг*рр – температура на установившемся режиме (по ЛРР)
Обычно допускается кратковременное превышение Тг на режиме приемистости на 2…20% выше Тг на макс. режиме при длительной работе. Для обоснованного назначения допустимых превышений Тг, а следовательно и обоснованного назначения времени приемистости необходимо учитывать влияние этого времени на ресурс элементов горячей части турбокомпрессора.
Увеличение производной изменения Тг в процессе приемистости при сокращении времени приемистости способствует увеличению неравномерности температурного поля рабочей лопатки турбины и связанных с ней термических напряжений. Возникающие при этом циклические упругопластичные деформации, частота которых определяется числом запуска двигателя и числом резких изменений режима его работы при большой длительности эксплуатации, приводят к разрушению рабочей лопатки за счет малоцикловой усталости.
Циклическая долговечность рабочих лопаток турбины непосредственно влияет на ресурс двигателя. Сокращение времени приемистости приводит к увеличению неравномерности температурного поля, размаха деформаций и уменьшению числа циклов до разрушения.
Комплексный подход к назначению времени приемистости
При назначении времени приемистости необходимо учитывать:
- сокращение времени - увеличивает маневренные свойства ЛА, но сокращает ресурс двигателя (например, разгон).
