Федеральное агенство по образованию рф
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МАИ – Московский авиационный институт
(национальный исследовательский университет)»
Кафедра «Двигатели летательных аппаратов и теплотехника»
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Испытание авиационных газотурбинных двигателей»
на тему:
«ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА, ГАЗА
И СКОРОСТИ ПОТОКА ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ГТД»
Преподаватель: Хопин П.Н.
Студент: Жуковская А.О.
Группа: 2ДЛА-4ДБ-275
Москва - 2017
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………3
Дроссельные расходомеры…………….……………………………..…3
Ротамеры…………………………………………………………..…..…4
Измерение расхода воздуха при испытаниях ГТД………………..…..5
Измерение скорости потока и направления………………………….……8
Испытания……………………………………………………………………….…………10
Проведения статических испытаний…………………………….……………12
ВЫВОД………………………………………………………………...…27
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………....28
ВВЕДЕНИЕ
При испытаниях авиационных двигателей в стендовых условиях и в полете одним из основных параметров, дающих возможность определить экономичность двигателя, является расход топлива. Существует достаточно большое количество методов измерения расходов топлива, основанных на различных физических принципах (дроссельные расходомеры, скоростные расходомеры, объемные и массовые расходомеры, ультразвуковые расходо-меры). Наиболее распространенными являются дроссельные и скоростные расходомеры, позволяющие измерять мгновенные и суммарные расходы то-плива соответственно.
Дроссельные расходомеры
Дроссельные расходомеры относятся к устройствам переменного пере-пада давлений и представляют собой местное сужение трубопровода, в ко-тором поток разгоняется, а статическое давление уменьшается.
На рис. 1.1 показаны схемы течения через стандартную диафрагму, сопло и трубу Вентури.
Рис. 1.1. Схемы течения рабочей среды в сужающих устройствах:
— стандартная диафрагма; б — схема измерения и характер течения в канале диафрагмой; в — характер течения и распределение давлений в канале с су-жающим соплом; г — характер потока и распределение давлений в канале с трубой Вентури; р1, р2 — давление до и после дроссельного прибора; р — пе-репад давления на дроссельном приборе; рп — потеря давления на дроссельном приборе
Расход определяется по рабочей формуле:
|
G |
F 2 р1 р2 |
(1.1) |
где α — коэффициент расхода; F — площадь отверстия; ρ — плот-ность жидкости; р1, р2 — измеряемые давления.
Точность измерения расхода жидкости не хуже 1 %.
Ротамеры
Расходомеры постоянного перепада давления — поплавковые рота-метры — относятся к расходомерам обтекания. Ротаметр в простейшем виде состоит из вертикальной конической стеклянной трубки, через которую проходит жидкость (рис. 2.1). Внутри трубки находится чувствительный элемент, выполненный в виде поплавка. Его верхний обод имеет канавки, выполненные под углом к оси поплавка. Под действием потока жидкости или газа поплавок перемещается вертикально и одновременно приходит во вращательное движение, центрируясь в середине потока. По перемещению поплавка судят об объемном расходе в единицу времени (м3/ч).
Рис.2.1. Схема ротаметра:
1 — конусная стеклянная трубка; 2 — чувствительный элемент; 3 — шкала
На рис. 2.2 показан поплавковый расходо-мер, который состоит из конического поплавка 1 и седла поплавка 2, размещенных внутри цилиндрического участка трубопровода. Конический поплавок выполняет ту же роль, что и коническая трубка у ротаметра.
Рис. 2.2. Поплавковый расходомер:
1 — поплавок ; 2 — седло поплавка
И в той, и в другой схеме движущаяся вверх жид-кость поднимает поплавок до уровня, при котором аэро-динамическое сопротивление (перепад давления) уравно-вешивает силу тяжести поплавка. Высота подъема служит мерой измеряемого расхода.
Для измерения мгновенного и суммарного расходов применяются электрические турбинные расходомеры, ко-торые бывают нагруженного и ненагруженного типов. В ненагруженных расходомерах (рис. 2.3) импульсы тока получают при прохождении ферромагнитных лопастей вблизи магнитопро-вода преобразователя, который формирует ЭДС. Скорость вращения турбинки связана определенным соотношением с расходом. Частота вращения турбинки определяется по количеству импульсов в единицу времени, по-ступающих с индукционного преобразователя. Простейшие конструкции таких расходомеров после проливки (градуировки) на специальных стендах обеспечивают точность измерения расхода на уровне 0,3 %.
Рис. 2.3. Тахометрический расходомер:
— корпус; 2, 4 — выходной и входной НА; 3 — турбина с ферромагнит-ными лопастями; 5 — передающий преобразователь
нагруженных турбинных расходомерах турбинка связана механиче-ской передачей с устройством, выдающим электрический сигнал, пропор-циональный частоте вращения.