×
11.03.2019
219.016.d8be

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА В ФОРСАЖНУЮ КАМЕРУ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к системам автоматического регулирования авиационных газотурбинных двигателей (ГТД), в частности к способам управления подачей топлива в форсажную камеру ГТД, и может найти применение в авиадвигателестроении. Способ управления подачей топлива в форсажную камеру газотурбинного двигателя, включающий формирование сигнала включения форсажного коллектора и перемещение дозатора в заданное положение после предварительного заполнения форсажного коллектора топливом, причем предварительное заполнение форсажного коллектора топливом осуществляют путем перемещения дозатора в сторону увеличения расхода форсажного топлива с заданной скоростью в течение определенного заранее времени t и перемещения дозатора с заданной скоростью в положение, соответствующее минимальному расходу топлива, по истечении данного времени t, при этом при выполнении дозатора с клапаном постоянного перепада давления дополнительно определяют время τ перевода клапана постоянного перепада с режима поддержания максимального перепада давления на дозаторе в режим поддержания заданного перепада давления на дозаторе и время τ перемещения дозатора в положение, соответствующее минимальному расходу, при этом с формированием сигнала включения форсажного коллектора клапан постоянного перепада дозатора переводят в режим поддержания максимального перепада давления на дозаторе и прекращают указанный перевод в момент времени Δτ, равный разности времен τ и τ. Изобретение позволяет повысить надежность процесса ускоренного заполнения форсажного коллектора топливом. 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к системам автоматического регулирования авиационных газотурбинных двигателей (ГТД), в частности к способам управления подачей топлива в форсажную камеру ГТД, и может найти применение в авиадвигателестроении.

Известен способ управления подачей топлива в форсажную камеру газотурбинного двигателя, включающий формирование сигнала подключения форсажного коллектора, предварительное заполнение форсажного коллектора и перевод форсажного дозатора в положение, пропорциональное положению рычага управления двигателем (см. под ред. А.А.Шевякова «Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов. Управление ВРД», М., Машиностроение, 1976 г, с.115, рис.4.12).

Недостаток данного способа заключается в том, что предварительное заполнение форсажного коллектора в обеспечение минимизации времени включения коллектора производится гидропневматически, что не обеспечивает надежное безударное и за минимальное время подключение коллектора во всей области полета.

Наиболее близким к предложенному способу является способ управления подачей топлива в форсажную камеру газотурбинного двигателя, включающий формирование сигнала включения форсажного коллектора и перемещение дозатора в заданное положение после предварительного заполнения форсажного коллектора топливом, производимого путем перемещения дозатора, имеющего клапан постоянного перепада, в сторону увеличения расхода топлива в течение определенного заранее времени и перемещения дозатора в положение, соответствующее минимальному расходу топлива, по истечении данного времени (см. патент РФ №2258149, Кл. F02C 9/26, опубл. 10.08.2005).

Недостаток работы данного способа заключается в том, что при высоких скоростях перемещения дозатора, необходимых для обеспечения быстрого заполнения форсажного коллектора топливом, происходит запаздывание открытия исполнительного элемента клапана постоянного перепада дозатора, что приводит к большой динамической ошибке в дозировании топлива в процессе форсажной приемистости. В итоге, к окончанию процесса заполнения топливом форсажный коллектор оказывается «недозаполненным» до нужного перепада давления, т.е. еще не разжегся. В ходе последующего управления дозатором розжиг происходит с запаздыванием, что снижает надежность процесса форсажной приемистости, поскольку параллельно идут процессы, призванные увеличить запасы устойчивости двигателя и тесно увязанные во времени с процессом ускоренного заполнения топливом.

Технический результат - повышение надежности процесса ускоренного заполнения форсажного коллектора топливом.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе управления подачей топлива в форсажную камеру газотурбинного двигателя, включающем формирование сигнала включения форсажного коллектора и перемещение дозатора в заданное положение после предварительного заполнения форсажного коллектора топливом, причем предварительное заполнение форсажного коллектора топливом осуществляют путем перемещения дозатора в сторону увеличения расхода форсажного топлива с заданной скоростью в течение определенного заранее времени t1 и перемещения дозатора с заданной скоростью в положение, соответствующее минимальному расходу топлива, по истечении данного времени t1, согласно изобретению, при выполнении дозатора с клапаном постоянного перепада дополнительно определяют время τ перевода клапана постоянного перепада с режима поддержания максимального перепада давления на дозаторе в режим поддержания заданного перепада давления на дозаторе и время τ1 перемещения дозатора в положение, соответствующее минимальному расходу, при этом с формированием сигнала включения форсажного коллектора клапан постоянного перепада дозатора переводят в режим поддержания максимального перепада давления на дозаторе и прекращают указанный перевод в момент времени Δτ, равный разности времен τ1 и τ.

На фиг.1 представлена структурная схема системы управления подачей топлива в форсажную камеру газотурбинного двигателя;

на фиг.2 - график изменения расхода топлива в процессе заполнения форсажного коллектора.

Система управления содержит форсажный насос 1, форсажный регулятор 2, коллектор 3 форсажной камеры и электронный регулятор 4, связанный с датчиками внутридвигательных и режимных параметров двигателя, например с датчиком 5 температуры воздуха (T1*) на входе в двигатель, датчиком 6 давления (Р2) воздуха за компрессором, датчиком 7 положения рычага управления двигателем (αруд). Форсажный регулятор 2 содержит дозатор 8, положение которого измеряет датчик 9 положения, и исполнительный механизм 10 управления дозатором 8. Датчик 9 подключен к входу регулятора 4, который по сигналу датчика 9 вычисляет величину расхода топлива. Управляющий выход регулятора 4 подключен к исполнительному механизму 10. В состав форсажного регулятора 2 входит также клапан 11 постоянного перепада давлений на дозаторе 8, управляемый исполнительным механизмом 12.

Способ проиллюстрирован графиком, представленным на фиг.2. Заштрихованная площадь на графике изменения расхода топлива (Gт) по времени (t) пропорциональна объему топлива, который проходит через дозатор 8 в процессе заполнения форсажного коллектора 3. Данный объем должен быть равен объему заполняемого коллектора (Qзаполн.), который определяется на этапе его изготовления. Минимальный расход топлива, на который должен быть выведен дозатор в конце процесса заполнения коллектора - GМИН, определяется на этапе доводки форсажной камеры, исходя из условия обеспечения устойчивого горения топлива при минимально возможном перепаде на форсунках. Заданная (максимальная контролируемая) скорость перемещения дозатора определяется только конструкцией форсажного регулятора. Таким образом, задавая указанные выше параметры, из решения геометрической задачи фиг.2 можно определить время (t1) перемещения дозатора 8 в сторону увеличения расхода топлива

где - абсолютная величина заданной скорости изменения расхода топлива, а следовательно, перемещения дозатора 8.

Способ реализуется следующим образом.

Из форсажного насоса 1 топливо поступает в форсажный регулятор 2. Электронный регулятор 4 по сигналам датчиков 5, 6, 7 внутридвигательных и режимных параметров формирует расчетное (заданное) положение дозатора 8, которое обеспечивается исполнительным механизмом 10, т.е. такое положение дозатора 8, при котором обеспечивается потребный расход топлива. Для точной реализации такого замкнутого по расходу (Gт) топлива контура на дозаторе 8 поддерживается постоянный перепад клапаном 11. В рассматриваемом случае Gт=f(αруд, Р2, T1*).

При переводе рычага управления двигателем (РУД) в положение, соответствующее включению данного форсажного коллектора 3, формируется сигнал включения коллектора 3. Регулятор 4, получая сигнал от датчика положения 9, формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм 10, обеспечивая в течение времени t1 перемещение дозатора 8 с заданной скоростью в сторону увеличения расхода топлива. По истечении времени t1 регулятор 4 меняет управляющий сигнал на обратный в обеспечение перевода дозатора 8 с заданной скоростью в положение, соответствующее минимальному расходу топлива. Предварительно на этапе доводки агрегатов двигателя определяют время τ перевода клапана 11 постоянного перепада давления с режима поддержания максимального перепада давления на дозаторе 8 в режим поддержания заданного перепада давления на дозаторе 8, и одновременно с формированием сигнала подключения коллектора регулятор 4 включает исполнительный механизм 12, что переводит клапан 11 постоянного перепада в положение поддержания максимального перепада давления на дозаторе 8.

Одновременно, зная расход, при котором регулятор 4 меняет управляющий сигнал на обратный в обеспечение перевода дозатора 8 с максимальной скоростью в положение, соответствующее минимальному расходу, определяют время τ1 перемещения дозатора 8 в указанном направлении. Рассчитывают время Δτ как разность времен τ1-τ.

При подходе дозатора 8 к положению, соответствующему минимальному расходу топлива, т.е. в момент времени, равный Δτ, формируется сигнал, по которому регулятор 4 отключает исполнительный механизм 12, что прекращает перевод клапана 11 постоянного перепада давления в положение поддержания максимального перепада давления на дозаторе.

На этом процедура предварительного заполнения форсажного коллектора 3 заканчивается и регулятор 4 формирует управляющий сигнал на исполнительный механизм 10 для перевода дозатора 8 со скоростью, соответствующей форсажной приемистости, в заданное (расчетное) положение.

Способуправленияподачейтопливавфорсажнуюкамеругазотурбинногодвигателя,включающийформированиесигналавключенияфорсажногоколлектораиперемещениедозаторавзаданноеположениепослепредварительногозаполненияфорсажногоколлекторатопливом,причемпредварительноезаполнениефорсажногоколлекторатопливомосуществляютпутемперемещениядозаторавсторонуувеличениярасходафорсажноготопливасзаданнойскоростьювтечениеопределенногозаранеевремениtиперемещениядозаторасзаданнойскоростьювположение,соответствующееминимальномурасходутоплива,поистеченииданноговремениt,отличающийсятем,чтопривыполнениидозаторасклапаномпостоянногоперепададавления,дополнительноопределяютвремяτпереводаклапанапостоянногоперепадасрежимаподдержаниямаксимальногоперепададавлениянадозатореврежимподдержаниязаданногоперепададавлениянадозатореивремяτперемещениядозаторавположение,соответствующееминимальномурасходу,приэтомсформированиемсигналавключенияфорсажногоколлектораклапанпостоянногоперепададозаторапереводятврежимподдержаниямаксимальногоперепададавлениянадозатореипрекращаютуказанныйпереводвмоментвремениΔτ,равныйразностивременτиτ.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 86.
20.02.2019
№219.016.bcc0

Способ изготовления щеточного уплотнения

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к способам изготовления щеточных уплотнений, и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и других областях техники. Способ изготовления щеточного уплотнения, включающий намотку материала щетины на оправку из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002289742
Дата охранного документа: 20.12.2006
20.02.2019
№219.016.bcd7

Способ изготовления многослойного изделия из полимерных композиционных материалов

Изобретение относится к технологии изготовления многослойных изделий, в частности к способам изготовления многослойного изделия из полимерных композиционных материалов, и может быть использовано в машиностроении, энергетике, авиационной промышленности и других областях техники. Способ включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002285613
Дата охранного документа: 20.10.2006
20.02.2019
№219.016.bee6

Способ регулирования сопла с управляемым вектором тяги авиационного газотурбинного двигателя

Изобретение относится к технологиям регулирования авиационных газотурбинных двигателей (ГТД), в частности к способам регулирования сопла с управляемым вектором тяги. Такие сопла, как правило, оснащены приводным кольцом, управляющим сверхзвуковыми створками сопла, и гидроприводами управления со...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002312244
Дата охранного документа: 10.12.2007
20.02.2019
№219.016.c081

Воздушно-реактивный двигатель

Воздушно-реактивный двигатель содержит турбокомпрессорную часть с компрессором, камерой сгорания и турбиной, размещенную перед выходным соплом камеру, имеющую, по меньшей мере, одно окно и заслонки, установленные с возможностью перемещения относительно окна с образованием канала, сообщенного с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002305200
Дата охранного документа: 27.08.2007
11.03.2019
№219.016.d675

Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к смазке опор ротора газотурбинного двигателя, в частности к способам суфлирования масляных полостей опор ротора газотурбинных двигателей, и может найти применение в авиадвигателестроении, машиностроении и других областях техники. В способе суфлирования масляной полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002267625
Дата охранного документа: 10.01.2006
11.03.2019
№219.016.d681

Способ монтажа двигателя летательного аппарата

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для монтажа авиационных двигателей на летательных аппаратах. Способ монтажа двигателя 5 летательного аппарата включает расстыковку фюзеляжа на носовую 4 и хвостовую 3 части. При этом до регулировки положения оси двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002286922
Дата охранного документа: 10.11.2006
11.03.2019
№219.016.d70e

Абсорбционный способ осушки и охлаждения продуктов сгорания углеводородных топлив

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в процессах утилизации теплоты продуктов сгорания углеводородных топлив. Абсорбционный способ осушки и охлаждения дымовых газов включает абсорбцию водяного пара из дымовых газов охлажденным раствором соли металла в воде,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002290254
Дата охранного документа: 27.12.2006
11.03.2019
№219.016.d802

Осевой компрессор газотурбинного двигателя

Изобретение относится к осевым компрессорам газотурбинных двигателей, в частности к защите компрессора газотурбинного двигателя от резонансных напряжений, и может быть использовано в авиадвигателестроении, энергетике и других областях техники, в которых используются газотурбинные двигатели....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002342566
Дата охранного документа: 27.12.2008
11.03.2019
№219.016.d804

Межроторная опора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, в частности к опорам двухроторных газотурбинных двигателей, и может быть использовано в авиадвигателестроении и других областях техники, где используют газотурбинные двигатели. Межроторная опора газотурбинного двигателя содержит вал, ротор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002342548
Дата охранного документа: 27.12.2008
11.03.2019
№219.016.d93e

Сплав на никелевой основе для литья монокристаллических лопаток турбины газотурбинного двигателя

Изобретение относится к металлургии, в частности к производству литейных жаропрочных коррозионно-стойких сплавов на никелевой основе, предназначенных для литья монокристаллических лопаток турбин газотурбинных двигателей методом направленной кристаллизации, и может быть использовано в наземных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002354733
Дата охранного документа: 10.05.2009
Показаны записи 1-10 из 54.
10.02.2013
№216.012.23f9

Способ регулирования подачи топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя и система для его осуществления

Изобретение относится к области управления работой газотурбинных двигателей. Способ регулирования, реализуемый системой регулирования, заключается в формировании расхода топлива через, по крайней мере, два дозатора в группы форсунок в зависимости от режима работы двигателя при использовании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474711
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2ba8

Способ управления расходом топлива в основную камеру сгорания газотурбинного двигателя на приемистости

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для управления работой газотурбинных двигателей летательных аппаратов на переходных режимах. Способ управления расходом топлива в основную камеру сгорания газотурбинного двигателя на приемистости включает измерение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476703
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.05.2013
№216.012.4160

Способ запуска газотурбинного двигателя

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано для запуска газотурбинных двигателей летательных аппаратов. Способ запуска газотурбинного двигателя включает кинематическое соединение посредством муфты ротора компрессора двигателя с турбостартером, приведение во вращение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482306
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.08.2013
№216.012.611c

Способ управления газотурбинным двигателем и система для его осуществления

Группа изобретений относится к области управления работой ГТД, преимущественно авиационных, и может быть использована для управления подачей топлива в ГТД и НАК. Способ управления газотурбинным двигателем заключается в том, что расход топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490492
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.10.2013
№216.012.742a

Способ диагностики трансмиссии двухвального газотурбинного двигателя

Изобретение относятся к диагностике турбомашин и может быть использовано для диагностирования состояния трансмиссии двухвальных авиационных газотурбинных двигателей (ГТД). Способ диагностики трансмиссии двухвального газотурбинного двигателя включает приведение валов во вращение, измерение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495395
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.831c

Способ вибродиагностики газотурбинного двигателя

Изобретение относится к контролю технического состояния авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики ГТД в процессе их эксплуатации, после технического обслуживания и/или ремонта. Получение эталонной виброхарактеристики осуществляют формированием базовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499240
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.04.2014
№216.012.be50

Способ диагностики положения направляющих аппаратов осевого компрессора

Изобретение относится к области управления работой газотурбинных двигателей и может быть использовано для диагностики положения направляющих аппаратов осевого компрессора ротора газотурбинной установки, например, авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Дополнительно задают допустимые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514460
Дата охранного документа: 27.04.2014
27.04.2014
№216.012.be51

Способ вибродиагностики двухвального газотурбинного двитателя

Изобретение относится к контролю технического состояния авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики ГТД в процессе их эксплуатации в реальном времени. Способ вибродиагностики двухвального газотурбинного двигателя включает измерение частоты вращения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514461
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.10.2014
№216.012.fd37

Способ лечения муковисцидоза у детей

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии. Способ включает воздействие импульсным низкочастотным электростатическим полем от аппарата «ХИВАМАТ-200». При этом сначала воздействие осуществляют с частотой 40-80 Гц, затем - с частотой 20-30 Гц на грудную клетку спереди, с боков и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530669
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.01.2015
№216.013.184a

Способ регулирования радиального зазора в турбине газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области управления авиационными двигателями, а частности к системам активного управления радиальными зазорами турбин газотурбинных двигателей. Для получения значения заданного радиального зазора предварительно определяют значения радиальных зазоров, в процессе работы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537646
Дата охранного документа: 10.01.2015
+ добавить свой РИД