×
21.11.2019
219.017.e459

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей (ГТД). При осуществлении предложенного способа ГТД выводят на максимальный режим работы. Для двигателя с нерегулируемым реактивным соплом до начала испытаний для не менее чем трех основных регулируемых параметров, характеризующих работу двигателя на максимальном режиме, устанавливают границу их максимального и минимального допустимых значений, исходя из его конструктивных особенностей; далее в ходе испытаний производят измерение каждого из выбранных основных регулируемых параметров на максимальном режиме, определяемом частотой вращения ротора, и не менее чем четырех близких к нему режимах; затем осуществляют приведение выбранных параметров и частоты вращения ротора с построением зависимости приведенных выбранных параметров от приведенной частоты вращения ротора, при этом на ось частоты вращения ротора наносят границы, определяемые максимальным и минимальным значениями из используемых режимов; для приведенных выбранных параметров двигателя также наносят границы их максимального и минимального допустимых значений, установленных ранее; далее определяют требуемую частоту вращения ротора, удовлетворяющую условию одновременного нахождения всех приведенных выбранных параметров, соответствующих данной требуемой частоте, в пределах своих границ допустимых значений; затем полученную требуемую частоту вращения ротора и соответствующие ей приведенные выбранные параметры заносят в регулятор двигателя; если частот, удовлетворяющих условию, несколько, то дополнительно строят зависимость удельного расхода топлива от приведенной частоты вращения ротора и выбирают ту частоту, при которой реализуется наименьший удельный расход топлива; если же частота вращения ротора, удовлетворяющая условию, отсутствует, то с двигателя демонтируют нерегулируемое реактивное сопло и устанавливают сопло с другими геометрическими характеристиками, после чего повторяют все этапы испытаний. Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является оптимизация тягово-экономических характеристик двигателя с нерегулируемым соплом и повышение точности определения параметров. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно, к способам испытаний газотурбинных двигателей (ГТД).

Известен способ испытаний ГТД, у которого имеется возможность регулирования с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части двигателя, то есть изменением площади критического диаметра сопла Fкp (Ю.Н. Нечаев "Законы управления и характеристики авиационных силовых установок" - Москва, Машиностроение, 1995, стр. 239).

Из известных способов наиболее близким по технической сущности к предложенному является способ испытаний ГТД с изменяемой геометрией сопла, при котором предварительно при испытаниях двигателя на стенде выводят его на максимальный режим при постоянном значении диаметра критического сечения сопла, затем изменяют площадь критического сечения сопла, измеряют степень расширения на турбинах и вводят ее в регулятор двигателя в качестве программы поддержания заданной степени расширения на турбине на форсажных режимах работы двигателя (см. патент RU №2634506, опубл. 31.10.2017).

Для двигателей с нерегулируемым соплом площадь критического диаметра сопла постоянна, в связи с чем невозможно определить параметры двигателя, которые необходимо внести в программу управления для соответствия заданным техническим условиям.

Задачей изобретения является получение оптимальных тяговых и экономических характеристик двигателя с нерегулируемым реактивным соплом.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе испытаний ГТД, при котором предварительно выводят его на максимальный режим работы, для двигателя с нерегулируемым реактивным соплом до начала испытаний для не менее, чем трех основных регулируемых параметров, характеризующих работу двигателя на максимальном режиме, устанавливают границу их максимального и минимального допустимых значений исходя из его конструктивных особенностей; далее в ходе испытаний производят измерение каждого из выбранных основных регулируемых параметров на максимальном режиме, определяемом частотой вращения ротора, и не менее чем четырех близких к нему режимах; затем осуществляют приведение выбранных параметров и частоты вращения ротора с построением зависимости приведенных выбранных параметров от приведенной частоты вращения ротора, при этом на ось частоты вращения ротора наносят границы, определяемые максимальным и минимальным значениями из используемых режимов; для приведенных выбранных параметров двигателя также наносят границы их максимального и минимального допустимого значений, установленных ранее; далее определяют требуемую частоту вращения ротора, удовлетворяющую условию одновременного нахождения всех приведенных выбранных параметров, соответствующих данной требуемой частоте, в пределах своих границ допустимых значений; затем полученную требуемую частоту вращения ротора и соответствующие ей приведенные выбранные параметры заносят в регулятор двигателя; если частот, удовлетворяющих условию, несколько, то дополнительно строят зависимость удельного расхода топлива от приведенной частоты вращения ротора и выбирают ту частоту, при которой реализуется наименьший удельный расход топлива; если же частота вращения ротора, удовлетворяющая условию, отсутствует, то с двигателя демонтируют нерегулируемое реактивное сопло и устанавливают сопло с другими геометрическими характеристиками, после чего повторяют все этапы испытаний.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является оптимизация тягово-экономических характеристик двигателя с нерегулируемым соплом и повышение точности определения параметров.

Пример осуществления способа.

Проводят испытания конкретного двигателя, с измерением не менее, чем на пяти режимах параметров, близких к максимальному режиму его работы. В таблице приведены результаты приведенных параметров на 6-ти измеренных режимах работы.

Затем строят зависимости приведенных параметров от приведенной частоты вращения ротора. На графике представлен пример зависимостей значений тяги Rпp, температуры газов перед турбиной Тг пр, температуры газа за турбиной t4 пр и удельного расхода топлива Сrпр от приведенной частоты вращения ротора nпр.

На ось приведенной частоты вращения наносят заданный диапазон частоты вращения для максимальных режимов работы двигателя, (обозначены на рисунке индексами nmin и nmax), на другой оси при том же диапазоне частоты вращения устанавливают допустимые границы максимальных и минимальных значений приведенных параметров двигателя: тяги, температуры газов, удельного расхода топлива и других параметров. На графике полученные границы обозначены индексами Тг max, t4 max, Rmax, Rmin, Crmax.

В полученных диапазонах приведенных параметров двигателя определяют приведенную частоту вращения ротора, обеспечивающую соответствие заданных значений параметров. На графике полученное значение частоты вращения обозначено индексом nреж (режимное значение). При этой частоте вращения по построенным зависимостям определяют конкретные параметры двигателя, а именно: значения температуры газов перед турбиной Тr реж, температуры газов за турбиной t4 реж и тяги Rреж, полученные при минимальном удельном расходе топлива Сr реж. Полученные значения частоты вращения и температуры газов за турбиной вносят в регулятор двигателя.

При несоответствии полученных параметров заданным настройкам на двигатель устанавливают сопло с другими геометрическими характеристиками и повторяют запуск с измерением параметров и последующим определением настроечных значений регуляторов частоты вращения и температуры газов за турбиной.

Для более точного построения зависимостей приведенных параметров двигателя от приведенной частоты вращения измерение параметров производят с шагом 1…2% по частоте вращения ротора.

При испытаниях двухвального ГТД измерение параметров и построение зависимостей производят по частоте вращения ротора низкого давления, а в качестве заданного параметра дополнительно используют частоту вращения ротора высокого давления.

При испытании двухвального ГТД возможен вариант, при котором частоту вращения ротора высокого давления дополнительно принимают в качестве настроечного значения в регуляторе двигателя.

Таким образом, предложенный способ испытаний ГТД с нерегулируемым соплом позволяет определить необходимые настройки регуляторов двигателя, соответствующие заданным в технических условиях параметрам.


СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 91-100 of 110 items.
22.12.2019
№219.017.f09f

Система суфлирования воздуха в авиационном газотурбинном двигателе

Изобретение относится к авиадвигателестроению и касается устройства системы суфлирования воздуха авиационного газотурбинного двигателя (далее ГТД). Задачей изобретения является снижение расхода масла в ГТД за счет рациональной организации подвода воздуха и отвода масла от суфлера. Указанная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709751
Дата охранного документа: 19.12.2019
22.12.2019
№219.017.f0ea

Способ изготовления высокоточной заготовки из порошка титанового сплава

Изобретение относится к изготовлению высокоточной заготовки из порошка титанового сплава. Способ включает послойное выращивание заготовки на установке прямого лазерного выращивания с использованием данных 3D-модели заготовки в программном обеспечении или внесенных оператором данных программы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002709694
Дата охранного документа: 19.12.2019
17.01.2020
№220.017.f663

Способ сигнализации наличия горения в форсажной камере воздушно-реактивного двигателя

Изобретение относится к измерительной технике, и может быть использовано, например, для сигнализации наличия горения в форсажной камере сгорания воздушно-реактивного двигателя. Способ сигнализации наличия горения в форсажной камере сгорания воздушно-реактивного двигателя, включающий регистрацию...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711186
Дата охранного документа: 15.01.2020
17.01.2020
№220.017.f6f2

Система управления положением направляющих аппаратов компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области управления работой газотурбинных двигателей и может быть использовано для регулирования положения направляющих аппаратов компрессора газотурбинного двигателя (ГТД). Техническим результатом настоящего изобретения является разработка системы управления положением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002711187
Дата охранного документа: 15.01.2020
01.02.2020
№220.017.fc8d

Датчик ионизационный сигнализатора пламени

Изобретение относится к конструкции ионизационных датчиков и применяется в турбореактивных двигателях для сигнализации розжига форсажной камеры. Датчик ионизационный сигнализатора пламени содержит центральный электрод ионизации с внутренним охлаждающим каналом, а также входным и выходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712532
Дата охранного документа: 29.01.2020
05.02.2020
№220.017.fdc7

Способ формирования размеров светового пятна на динамическом объекте и устройство для его осуществления

Изобретение относится к квантовой электронике, конкретно к способам формирования световых пятен от излучения концентрических излучателей, и может быть использовано при создании технологических устройств, в частности, интегрированных в конструкцию газотурбинного двигателя, для адаптивного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002713128
Дата охранного документа: 03.02.2020
06.03.2020
№220.018.0989

Способ закрепления тензорезистора на поверхности детали

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам монтажа тензорезисторов на объектах детали, которые имеют кривизну и сложную геометрическую форму, и может быть использовано при испытаниях высоконагруженных материалов и конструкций, в частности лопаток газотурбинного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715890
Дата охранного документа: 04.03.2020
25.04.2020
№220.018.18b5

Устройство для транспортировки и монтажа газотурбинного двигателя

Изобретение относится к технике испытаний авиационных газотурбинных двигателей в стендовых условиях и может быть использовано при транспортировке и монтаже технологического оборудования в условиях эксплуатации, в частности при ремонте двигателя. Устройство для транспортировки газотурбинного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720056
Дата охранного документа: 23.04.2020
25.04.2020
№220.018.18b8

Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах автоматического управления многорежимными газотурбинными двигателями (ГТД) с форсажной камерой сгорания (ФКС). Техническим результатом настоящего изобретения является...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720059
Дата охранного документа: 23.04.2020
25.04.2020
№220.018.18c4

Газодинамическое уплотнение опоры ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к уплотнениям масляных полостей опор роторов газотурбинных двигателей и энергетических установок. Изобретение позволяет повысить надежность работы газотурбинного двигателя и расширить его эксплуатационные возможности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002720057
Дата охранного документа: 23.04.2020
Showing 11-20 of 20 items.
27.05.2015
№216.013.4f1f

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам регулирования двигателя. Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя заключается в регулировании углов установки направляющих аппаратов компрессора. Для этого предварительно формируют две или более программы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551773
Дата охранного документа: 27.05.2015
13.01.2017
№217.015.8329

Способ серийного производства газотурбинных двигателей

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей.Технический результат изобретения - возможность оценки стабильности серийного производства газотурбинных двигателей на этапе приемосдаточных испытаний....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601400
Дата охранного документа: 10.11.2016
05.07.2018
№218.016.6bb6

Способ испытаний газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). В способе испытаний ГТД предварительно проводят испытания репрезентативного количества двигателей от трех до пяти на выбранном режиме работы двигателя, измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659893
Дата охранного документа: 04.07.2018
06.07.2018
№218.016.6cc8

Способ испытаний газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей. Способ испытаний газотурбинного двигателя включает испытания при отказе системы управления при превышении максимально допустимой температуры газа перед турбиной. При осуществлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660214
Дата охранного документа: 05.07.2018
03.10.2018
№218.016.8d45

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя (ТРД) относится к авиадвигателестроению. Предварительно расчетно-экспериментальным методом определяют коэффициент К, учитывающий изменение температуры газа перед турбиной при изменении частоты...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668310
Дата охранного документа: 28.09.2018
26.01.2019
№219.016.b49e

Способ эксплуатации турбореактивного двигателя

Способ эксплуатации турбореактивного двигателя относится к области авиадвигателестроения, а именно к методам обеспечения газодинамической устойчивости турбореактивных двигателей в экстремальных условиях эксплуатации. Предварительно для данного типа двигателя проводят испытания на максимальном и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678237
Дата охранного документа: 24.01.2019
17.03.2019
№219.016.e260

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя с изменяемой геометрией выходного устройства

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя (ТРД) с изменяемой геометрией выходного устройства относится к способам регулирования, оптимизирующим работу ТРД в зависимости от условий полета. При осуществлении способа создают на входе в двигатель и на выходе из него условия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682221
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e293

Способ испытаний авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). Способ испытаний авиационного ТРД осуществляется с подогревом и наддувом воздуха на входе в двигатель. Согласно изобретению для двигателя, содержащего систему...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682225
Дата охранного документа: 15.03.2019
17.03.2019
№219.016.e2a0

Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам регулирования авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). В способе предварительно на нескольких экземплярах двигателей во всей эксплуатационной области определяют диапазоны частот вращения ротора низкого давления с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682226
Дата охранного документа: 15.03.2019
29.03.2019
№219.016.ed01

Способ испытания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей (ГТД). Способ испытания ГТД включает приведение значений параметров к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682978
Дата охранного документа: 25.03.2019
+ добавить свой РИД