×
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 61-70 of 110 items.
24.05.2019
№219.017.5e7b

Способ эксплуатации осесимметричного поворотного сопла турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиационным турбореактивным двигателям, а именно к эксплуатации осесимметричного поворотного сопла, обеспечивающего у двигателя изменения тяги по направлению. Способ эксплуатации осесимметричного поворотного сопла турбореактивного двигателя, у которого ось поворота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688609
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5eb2

Реверсивное устройство турбореактивного двигателя

Реверсивное устройство турбореактивного двигателя, содержащее устройство для перекрытия газового потока в корпусе двигателя, размещенного в мотогондоле самолета, содержит выхлопные каналы, установленные по направлению движения газового потока, по окружности в кольцевой полости, клапаны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688642
Дата охранного документа: 21.05.2019
24.05.2019
№219.017.5eca

Способ нанесения теплозащитного покрытия на лопатки турбин высоконагруженного двигателя

Изобретение относится к способу нанесения теплозащитного покрытия на лопатки турбин, работающих при высоких температурах в высоконагруженных двигателях. Наносят многослойное покрытие. В качестве сплава первого слоя жаростойкого покрытия используют сплав содержащий Ni-Co-Cr-Al-Y-Ta-W-Hf. Второй...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688417
Дата охранного документа: 22.05.2019
24.05.2019
№219.017.5ee0

Многорежимный газотурбинный двигатель твердого топлива

Многорежимный газотурбинный двигатель твердого топлива содержит твердотопливный заряд и корпус, образующий газовоздушный тракт двигателя. В газовоздушном тракте двигателя последовательно размещены компрессор, камера сгорания, турбина, выходное устройство. Твердотопливный заряд размещен вне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688612
Дата охранного документа: 21.05.2019
13.06.2019
№219.017.80a8

Система управления турбокомпрессорной установкой

Изобретение относится к системам управления работой турбокомпрессорной установки и может быть использовано для управления процессом возникновения критических нестационарных автоколебаний компрессора нагнетателя при испытаниях преимущественно авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691273
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.80d8

Регулируемый входной направляющий аппарат компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области конструирования газотурбинного двигателя (далее ГТД), а именно узлов ГТД, служащих для регулирования и управления изменениями газового потока, расположенных в части статора. В известном регулируемом ВНА компрессора ГТД, содержащем направляющие лопатки, каждая из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691276
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.8179

Сопловый аппарат турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя (гтд) (варианты) и лопатка соплового аппарата тнд (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Сопловый аппарат ТНД двигателя содержит сопловые блоки, смонтированные между наружным и внутренним силовыми кольцами, соединенными полыми силовыми спицами. Каждый из сопловых блоков собран из трех жестко соединенных лопаток,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691203
Дата охранного документа: 11.06.2019
13.06.2019
№219.017.818d

Способ охлаждения соплового аппарата турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя и сопловый аппарат тнд, охлаждаемый этим способом, способ охлаждения лопатки соплового аппарата тнд и лопатка соплового аппарата тнд, охлаждаемая этим способом

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Сопловый аппарат ТНД включает сопловый венец, образованный из сопловых блоков, собранный каждый не менее чем из трех сопловых лопаток, выполненных за одно целое с малой и большой. Сопловые блоки смонтированы между наружным и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691202
Дата охранного документа: 11.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d4a

Ротор турбины высокого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Ротор ТВД двигателя содержит рабочее колесо ТВД, включающее диск и лопаточный венец с системой рабочих лопаток. Лопатка ТВД включает каждая хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем стенок. Диск рабочего колеса выполнен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691868
Дата охранного документа: 18.06.2019
20.06.2019
№219.017.8d57

Способ охлаждения лопатки ротора турбины низкого давления (тнд) газотурбинного двигателя и лопатка ротора тнд, охлаждаемая этим способом

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса ротора ТНД включает хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем. Полость лопатки выполнена на полную высоту пера лопатки Полость пера в средней наиболее теплонапряженной части, составляющей не менее трети...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691867
Дата охранного документа: 18.06.2019
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