25. Законы управления гтд на форсажных режимах.

Для форсированного повышения тяги силовой установки используют дожигание топлива в форсажной камере.

Режим турбореактивного двигателя с форсажной камерой (ТРДФ) определяется тремя параметрами рабочего процесса. Это могут быть (или),(или),(или). Для регулирования по трем параметрам имеются три регулирующих фактора,,.

Изменение режима работы форсажной камеры влияет на режим турбины, изменяя . Задача регулирования форсированного режима сводится к обеспечению таких величин расхода форсажного топлива и площади сопла, при которых с изменением условий полета и степени форсирования величинасохраняется неизменной или изменяется по определенному закону в зависимости от требуемого изменения.

Регулирование форсированного режима по программе получило наибольшее распространение, так как при закритических перепадах давления в реактивном сопле изменение внешних условий не влияет на величину.

У ТРДФ, предназначенных для работы в широком диапазоне изменения , может быть предусмотрена коррекция программы, заключающаяся в переходе на другое значениепри достижении определенного значенияв соответствии с выбранной линией рабочих режимов. Такая коррекция в одном случае позволяет поднятьи приблизить ее к расчетному значению, в другом – предохраняет турбину от перегрева при увеличении работы сжатия.

Регулирование форсированного режима по программе дает возможность увеличивать температуру газа перед турбиной ().

Регулирование форсированного режима по программе при данной степени форсирования обеспечивает получение наибольшей тяги двигателя. Задача использования этой программы сводится к определению и реализации зависимостипри известном законе изменения. Эту зависимость удается упростить: после перехода от давленияк давлениюона принимает вид.

Стремление повысить степень форсирования ТРДФ приводит к тому, что суммарный коэффициент избытка воздуха становится очень низким. ТРДФ с большой степенью форсирования работают при=1,1…1,2, что создает существенные трудности в управлении форсированным режимом.

Регулирование форсированного режима по программе можно выполнить двумя способами. По первому из них задается площадь сопла, а регуляторвоздействует на подачу форсажного топлива (– регулирующий фактор). По второму способу задается расход форсажного топлива, а регуляторвоздействует на площадь сопла (– регулирующий фактор). Второму способу следует отдать предпочтение, особенно при больших степенях форсирования.

На рис. 5.13 показана структурная схема одной из возможных САУ одновального ТРДФ.

Рис. 5.13. Структурная схема САУ одновального ТРДФ

В системе расход топлива в основную камеру сгорания задается в зависимости от частоты вращения, положение створок реактивного сопла – в зависимости от с коррекцией астатическим ограничителем температуры газов; расход форсажного топлива пропорционален.

Анализ запасов устойчивости этой системы в сравнении с запасами устойчивости систем, в которых сопло управляется по одному из законов ,,, показывает, что критический коэффициент усиления в канале регулирования сопла у нее максимален. Интегральная оценка качества управления, оцениваемого по критерию

минимальна для случаев управления ,.

При регулировании двухвальных ТРДФ в форсажном контуре могут использоваться те же структуры, что и для одновальных. Однако из-за изменения скольжения роторов процессы при отработке возмущений, связанных с включением и выключением форсажной камеры, протекают по разному. При этом могут вступать в работу ограничители или, изменяются запасы газодинамической устойчивости.

При построении систем регулирования ТРДФ с двухкаскадным компрессором можно использовать следующие сочетания законов управления:

1. – управление режимом,или;

2. – управление режимом,или;

3. – управление режимом,или;

4. – управление режимом,или.