13 Обработка результатов испытания и

определение основных параметров двигателя

В настоящем разделе приведена методика определения основных параметров и отладки регулируемых параметров двигателя ПС-90ГП-1, исходя из обеспечения основных данных при предъявительских и приемо – сдаточных испытаниях.

13.1 Приработка

В процессе приработки производится проверка качества сборки, запуска двигателя, выполнения программы поворота лопаток ВНА компрессора, срабатывания, КПВ, КПВЗ и КПГ, измерение вибраций корпусов и параметров двигателя.

Приработку выполнять на минимальном режиме.В процессе приработки, при необходимости, выполнить корректировку

(отладку) минимального режима n_{гг пр} = (9750⁺⁵⁰_-50) об/мин, проверку

программы поворота лопаток ВНА, закрытия КПВЗ и КПГ n_{вд пр}= (8100±50) об/мин, закрытия КПВ n_{гг пр} =(9600± 50) об/мин,

13.2 Отладка, определение основных параметров двигателя.

13.2.1. Снять дроссельную характеристику с измерением параметров на режимах указанных в таблицах 10.2(ПИ) и 11.2(ПСИ).

13.2.2 Измеренные параметры обрабатываются по методике, приведенной в п.13.4 настоящей инструкции.

Построить дроссельные характеристики (приложения К и Л) – приведенные значения Nе ст пр, Gт пр, е, , Т^тгг пр, ncт пр, Т^cт пр, Р^к пр

Определить по формуле 13.64 уточненное значение мощности на номинальном режиме.

Эквидистантно линии зависимости Nе ст пр = (nвд пр) сместить точку уточненной мощности до пересечения с линией 12000 кВт. По точке пересечения определить значение уточненной частоты вращения ротора ВД номинального режима и по полученному значению nгг пр определить значение остальных параметров номинального режима, кроме е ут. Значение е ут определить по формуле 13.65, подставив в нее параметры номинального режима из дроссельной характеристики (Nе ст ут=12000 кВт, Gт пр= Gт ут).

Полученные уточненные значения основных параметров номинального режима, а также режимные значения параметров минимального режима по заданной приведенной частоте вращения ротора ГГ на минимальном режиме (nггпр =9750 об/мин) должны соответствовать указанным в таблице 13.1

13.2.3 По результатам отладки, исходя из обеспечения основных данных и нормальной работы двигателя, выполнить выбор ограничений параметров.

13.2.3.1 Частоты вращения ротора ГГ на номинальном и максимальном режимах:

nгг ном (t^вх+20 С)=nвд ном/ 0,992, (13.1)

где nгг ном – частота вращения ротора ВД для Ne ст=12000 кВт

в условиях t*вх=+15 ºС, Рн=760 мм рт.ст.

величина 0,992-Сⁿ _TВХ при t*вх=+15 ºС (приложение А).

Максимальная частота вращения ротора ГГ ограничивается предельным значением nгг огр,

nгг огр=nвд ном (t*вх+20 ºС)+ Δnвд (13.2)

где Δnгг – допуск на наработку в эксплуатации (Δnггд = +100 об/мин)

13.2.3.2 Температуры газа за турбиной ГГ:

Т*гг ном (t*вх+20 ºС)=Т*вд ном/ 0,986, (13.3)

где Т*гг ном – температура газа за турбиной ГГ при Ne cт=12000 кВт

в условиях t*вх=+15 ºС, Рн=760 мм рт.ст.,

величина 0,986-С^Т _{Т ВХ} при t*вх=+15 ºС (приложение Б).

Максимальная температура газа за турбиной ГГ ограничивается предельно-допустимой температурой газа за турбиной ГГ,

Т*_{гг ОГР} = Т*_ггНОМ (t*_ВХ +20 ºС)+Δt*_ВД, (13.4)

где t*_гг-допуск на наработку в эксплуатации (t*_гг=+15 С),

13.2.3.3 Температуры газа за свободной турбиной, для t_ВХ^*=+20 ^оС

Т^* _{СТ ОГР} =Т^* _{СТ ПР НОМ}/0,984+t^*_СТ,

где Т^*_{СТ ПР НОМ}-температурара газа за СТ из дроссельной характеристики при N_{СТ УТ}=12 МВт в условиях t^*_ВХ=+15 ^оС, Р_Н=760 мм рт.ст.,

величина 0,984 - С^Тст _Твх при t^* _ВХ=+15 ^оС (приложение Ф), t ^*_СТ – допуск на наработку в эксплуатации (t^* _СТ =+12 ^оС).

13.2.3.4 Давления воздуха за компрессором ГГ

Р*_{К ОГР}=17,29 кгс/см²- для номинального режима,

Р*_{К ОГР}=19,15 кгс/см²- для максимального режима.

13.2.3.5 Минимальной частоты вращения ротора ВД:

n_{ВД MIn}=9700 х Сⁿ_{Т ВХ}, (13.5)

где Сⁿ_{Т ВХ}-при текущей температуре (приложение А).

13.2.3.6.Выполнить регулировки рассчитанных выше параметров в соответствии с разделом 12. Записать в протокол испытания величины установленных ограничений. При проведении приемо-сдаточного испытания величины установленных ограничений занести в контрольный лист.

13.3. Акт сдачи

13.3.1.На акте сдачи снять дроссельную характеристику на режимах, указанных в таблице 10.3 (ПИ) и таблице 11.3 (ПСИ).

По результатам акта сдачи определить основные параметры номинального и максимального (при t*_ВХ минус 10 С) режимов.

Полученная мощность двигателя на номинальном режиме, приведенная по Р_Н и уточненная по б_ВХ, б_ВЫХ, n_{СТ ПР}/5000 (13.4.2), то есть Nе ст ут рн= Nе ст утКn должна соответствовать графику зависимости Nе ст ут рн=f(t*_вх) – приложение М.

По уточненной мощности Nе ст ут=12000 кВт из дроссельной характеристики определить основные параметры номинального режима по методике п.13.2.2.

13.3.2 В связи с тем, что максимальный режим на ПИ и ПСИ не вклю–

чается, производится расчет основных параметров максимального режима с учетом закона регулирования по параметрам номинального режима:

n_{гг мах(-10ºС)}=n_{гг ном(+15 ºС)} – 230 об/мин, (13.6)

n_{ст мах(-10ºС)}=n_{ст ном(+15º С)} – 300 об/мин, (13.8)

N_{е ст мах(-10 ºС)}=N_{е ст ном(+15 ºС)} + 5000 кВт, (13.9)

t*_{тгг мах(-10 ºС)}=t*_{тгг ном(+15º С)} – 15 ºС, (13.10)

. (13.11)

13.3.3.После предъявления основных параметров двигателя акта сдачи ПСИ представителю ВП N 6 ОАО"Газпром" заполнить контрольный лист ПСИ, параметры двигателя должны соответствовать табл13.1.

13.3.4 Текстовый файл контрольного листа ПСИ передать в ОАО

«Авиадвигатель».

13.4 Обработка результатов испытания

13.4.1 Обработка параметров, измеренных АСИ “Скатт“

13.4.1.1 Атмосферное давление воздуха, кгс/см²

Р_Н = ^'Р_Н х 13,595 / 10⁴ , (13.12)

где 'Р_Н - атмосферное давление воздуха, мм рт.ст.

13.4.1.2 Полная температура воздуха на входе в двигатель,К

, (13.13)

где t*_{вхN105…112} – измеренная температура воздуха на входе в двигатель, зам.№105…112,°С

13.4.1.3 Полное давление воздуха на входе в компрессор НД,кгс/см²

, (13.14)

где  Р*№120 – перепад между полным давлением на входе в КНД и атмосферным давлением, зам.№120,мм вод. ст.

13.4.1.4 Коэффициент восстановления полного давления воздуха во входном устройстве

(13.15)

13.4.1.5 Расход воздуха, определяемый по измерениям в мерном участке технологического входного устройства, кг/с

, (13.16)

, (13.17)

, (13.18)

где Р №111,112 – перепад между атмосферным и статическим давлением в мерном участке входного устройства, зам.№111,112,мм вод. ст.

Р №120.1 – перепад между атмосферным и полным давлением воздуха в мерном участке входного устройства, зам.№120.1,мм вод. ст.

по газодинамическим таблицам,

 = 0,998, m = 0,3965, F = 5343 см² ,

G_ВА – замеренный расход воздуха,

G_ВОА – приведенный расход воздуха.

13.4.1.6 Расход воздуха, определяемый по измерениям на входе в компрессор низкого давления, кг/с

, (13.19)

G_вов = f(1-(_В)) по графику приложения 13,

ΔРN150 – статическое давление воздуха на входе в КНД, зам.№150, мм вод. ст.

(13.20)

G_ВВ – замеренный расход воздуха,

G_ВОВ – приведенный расход воздуха.

13.4.1.7 Полное давление воздуха за КВД, кгс/см²

(13.24)

Р*№310…312 – полное давление воздуха за КВД, зам.310…312, кгс/см²

13.4.1.8Температура торможения воздуха за КВД, К

, (13.25)

t*_К№325…327 – полная температура воздуха за КВД, замеры №325…327, ºС

13.4.1.9 Полное давление газа за турбиной высокого давления, кгс/см²

, (13.26)

Р*№401 – полное давление газа за ТВД, замер №401, кгс/см²

13.4.1.10 Температура торможения газа за ТВД, К

, (13.27)

t*№455…466 – полная температура газа за ТВД, зам. №455…466,ºС.

13.4.1.11 Полное давление газа за силовой турбиной, кгс/см²

, (13.30)

Р*_СТ№501…505 – перепад между атмосферным и полным давлением газа за СТ, зам.501…505, мм вод. ст.

1

(13.31)

3.4.1.12 Температура торможения газа за СТ, К

t*№555…566 - полная температура газа за СТ, ^оС.

13.4.1.13 Мощность на валу СТ, кВт

, (13.32)

, (13.34)

М_КР – крутящий момент в кгс·м

М'_КР – крутящий момент, измеренный ИКМ, в кн·м.

13.4.1.14 Эффективный КПД

, (13.35)

где Нu - теплосодержание топливного газа измеренное или расчетное по данным хим. анализа, ккал/кг,

G_Т – замеренный расход топливного газа, кг/ч

13.4.1.15 Коэффициент потерь давления в выхлопном устройстве

. (13.36)

13.4.2 Обработка параметров, измеренных системой “МСКУ-СС”

13.4.2.1 Атмосферное давление, кгс/см²

(13.37)

13.4.2.2 Температура воздуха на входе в двигатель, К

, (13.38)

где t*_вх№116 – полная температура воздуха на входе в двигатель с датчика П-116,ºС

13.4.2.3 Полное давление воздуха на входе в компрессор, кгс/см²

, (13.39)

где Р*№120, (кПа) – перепад между атмосферным и полным давлением воздуха на входе в компрессор.

13.4.2.4 Коэффициент восстановления полного давления воздуха во входном устройстве

(13.40)

13.4.2.5 Расход воздуха на входе в компрессор, кг/с

(13.41)

где Р№150, (кПа) – перепад между атмосферным и статическим давлением воздуха на входе в компрессор,

приведенный расход воздуха -по графику приложения 13

(13.42)

13.4.2.6 Полное давление воздуха за компрессором высокого давления, кгс/см²

(13.43)

где Р*квд№308, (кПа) – с датчика ТЖИУ.

13.4.2.7 Температура торможения воздуха за компрессором высокого давления, К

, (13.44)

где t*_КВД№331–полная температура воздуха за КВД с приемника Т-158, ºС.

13.4.2.8 Полное давление газа за турбиной высокого давления, кгс/см²

, (13.46)

где Р*_твд№401, (кПа)-полное давление газа за ТВД с приемника 84-04-134 (датчик ТЖИУ).

13.4.2.9Температура торможения газа за турбиной высокого давления, К

, (13.46)

где t*№455…466-полная температура газа за ТВД, ºС.

13.4.2.10 Полное давление газа за силовой турбиной, кгс/см²

, (13.47)

где Р*ст№501, (кПа) – перепад между полным давление газа за СТ и атмосферным давлением (приемник 87-05-865, датчик ТЖИУ).

13.4.2.11 Температура торможения газа за силовой турбиной, К

, (13.48)

t*_СТ№555 – полная температура газа за СТ, зам. №555,ºС

13.4.2.12Мощность на валу силовой турбины

……………….…….(13.49)

где - по графику приложения 17,

параметр воздуха ,………………………….(13.50)

параметр мощности ………………………………(13.51)

13.4.2.14 Эффективный КПД

,………..……………….(13.52)

где G_т – замеренный расход топливного газа, кг/ч,

Hu – теплосодержание топливного газа измеренное или расчетное по данным химического анализа, ккал/кг.

13.4.2.15 Kоэффициент потерь давления газа в выхлопном устройстве

. (13.53)

13.4.3 Приведение параметров

Приведение параметров двигателя к стандартным атмосферным условиям производится по температуре воздуха на входе в двигатель () и атмосферному давлению воздуха (Р_Н) с учетом отличия параметра от ТУ.

13.4.3.1 Коэффициент приведения по давлению

, (13.54)

где - по графику приложения С

13.4.3.2 Коэффициент приведения по температуре

, (13.55) , (13.56)

13.4.3.3 Приведенные значения полных давлений и температур по газовоздушному тракту:

- (13.57)	(13.63)
	(13.65)
- (13.60),
	(13.67)
- (13.62),

13.4.3.4 Приведенные частоты вращения роторов ГГ и СТ

, (13.68)

. (13.70)

13.4.3.5 Приведенный расход воздуха

, (13.71)

(13.72)

13.4.3.6 Приведенные значения мощности и расхода топлива

, (13.73)

(13.74)

13.4.4 Уточненные значения мощности и КПД на номинальном режиме с учетом отличий от заданных в ТЗ параметров _вх, _вых, n_ст.

Уточненная мощность:

- по графику приложения 16.

Эффективный КПД:

(13.76)

5. Определение прокачки масла через двигатель, теплоотдачи в масло.

13.4.5.1 Прокачку масла через двигатель, измеренную датчиком ТДР-12-2-3, определять по формуле :

G_м = 60 (a + в f), [13.77],

где Gм - прокачка масла, л/мин;

f - показания частотомера, Гц;

a,в - гpадуиpовочные коэффициенты датчика ТДР-12-2-3

(из паспорта датчика)

13.4.5.2 Прокачку масла, приведенную к t_{М ВХ} = плюс 70 ⁰С и Р_{М ВХ} = 4,0 кгс/см², определять по формуле:

G _{М ПР} = G_М + 0,12 ( 70 – t_{М ВХ} ) + 6,0 (4,0 – Р_{М ВХ}), [13.78],

где G_{М ПР} - приведенная прокачка масла, л/мин;

G_М - прокачка масла, л/мин;

t_{М ВХ} - температура масла на входе в двигатель, ⁰С;

Р_{М ВХ} - давление масла на входе в двигатель, кгс/см².

3. Измеренную теплоотдачу в масло определять по формуле:

Q_ИЗМ = G_М С_СР  (t_{М ВЫХ} – t_{М ВХ} ), [13.79],

где Q_ИЗМ - измеренная теплоотдача в масло, ккал/мин;

G_М - прокачка масла, л/мин;

 = f(t_{М ТДР}) - плотность масла, кг/ дм³;

t_{М ТДР} - температура масла у датчика ТДР-12-2-3, ⁰С;

t_{М ВЫХ} - температура масла на выходе из двигателя, ⁰С;

t_{М ВХ} - температура масла на входе в двигатель, ⁰С;

С_СР - средняя теплоемкость масла, ккал/кг·град, определять по формуле

С_ср=(0,345+0,000886·t_{м вх})·(2,10 - ) 13.80

 = _20С - ·(t_{м вх} – 20), [13.81]

где _20С – плотность масла при +20^оС, кг/дм³

 - коэфициент теплового расширения, выбирать из табл.13.1

Таблица 13.1

	20С
0,000738	0,8200-0,8299
0,000725	0,8300-0,8399
0,000712	0,8400-0,8499
0,000699	0,8500-0,8599

13.4.5.4 Теплоотдачу в масло, приведенную к t_Н = плюс 15 ⁰С

и к t_м._вх = плюс 70 ⁰С, определять по формулам:

- для tн  плюс 25 ⁰С

Q_ПР = Q_ИЗМ - 6,25 ( 70 – t_{М ВХ} ) - 3 (t_Н - 25) - 110 , [13.82],

где Q_ПР - приведенная теплоотдача в масло, ккал/мин;

Q_ИЗМ - измеренная теплоотдача в масло, ккал/мин;

t_{М ВХ} - температура масла на входе в двигатель, ⁰С;

t_Н - температура атмосферного воздуха, ⁰С.

- для t_н < плюс 25 ⁰С

Q_ПР = Q_ИЗМ - 6,25 ( 70 – t_{М ВХ} ) - 11 (t_Н - 15) [13.83]

13.4.5.5 Расход масла определяется при проведении эксплуатационных испытаний ГТУ в составе ГПА.