×
19.04.2019
219.017.2e10

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ ТОПЛИВА НА ЗАПУСКЕ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно, в зависимости от расхода топлива, поступающего в коллектор, формируют расчетное значение давления топлива в коллекторе КС, сравнивают расчетное значение давления топлива в коллекторе с измеренным, если измеренное выше расчетного на наперед заданную величину, определяемую экспериментально для каждого типа двигателя, формируют сигнал на прекращение подачи топлива в КС и завершение запуска двигателя. Технический результат изобретения - повышение качества работы САУ и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА за счет соблюдения баланса между расходом воздуха через компрессор двигателя и расходом топлива в КС. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Известен способ управления расходом топлива на запуске ГТД, заключающийся в том, что подают в камеру сгорания (КС) двигателя постоянный расход топлива - расход розжига, определяемый для каждого типа двигателей расчетно-экспериментальным путем (Черкасов Б.А. «Автоматика и регулирование ВРД». М.: «Машиностроение», 1965 г., с.324-328).

Недостатком известного способа является его низкая эффективность с точки зрения обеспечения требуемых запасов газодинамической устойчивости (ГДУ) компрессора и, как следствие, невозможность использования для управления современными ГТД, а именно турбореактивными двигателями с высокой степенью двухконтурности (ТРДД), такими, например, как двигатели семейства ПС-90А.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ управления расходом топлива на запуске ГТД, заключающийся в том, что измеряют температуру и давление воздуха на входе в двигатель, вычисляют по известным для каждого типа двигателя первый, в зависимости от температуры воздуха, и второй, в зависимости от давления воздуха, корректирующие коэффициенты, умножают наперед заданную константу, определяемую для каждого типа двигателей расчетно-экспериментальным путем, на первый и второй корректирующие коэффициенты и вычисляют заданный расход топлива на розжиге КС, измеряют фактический расход топлива в коллектор КС и изменяют его до тех пор, пока он не станет равным заданному (Шляхтенко С.М. «Теория ВРД». М.: «Машиностроение», 1975 г., с.460-464).

Недостатком этого способа является следующее.

При отказе измерителя фактического расхода топлива возможно неконтролируемое увеличение расхода топлива в КС. Это приводит к неконтролируемому росту температуры газов перед турбиной и ее перегреву. В эксплуатации зафиксированы такие случаи с двигателем ТВ3-117ВМА-СБМ1, входящим в состав силовой установки самолета Ан-140. Как следствие, в этих случаях происходило частичное разрушение турбины компрессора. Это снижает надежность работы двигателя и безопасность летательного аппарата (ЛА).

Целью изобретения является повышение качества работы системы автоматического управления (САУ) ГТД и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА.

Поставленная цель достигается, в способе управления расходом топлива на запуске газотурбинного двигателя, заключающемся в том, что измеряют температуру и давление воздуха на входе в двигатель, вычисляют по известным для каждого типа двигателя первый, в зависимости от температуры воздуха, и второй, в зависимости от давления воздуха, корректирующие коэффициенты, умножают наперед заданную константу, определяемую для каждого типа двигателей расчетно-экспериментальным путем, на первый и второй корректирующие коэффициенты и вычисляют заданный расход топлива на розжиге КС, измеряют фактический расход топлива в коллектор КС и изменяют его до тех пор, пока он не станет равным заданном, дополнительно в зависимости от расхода топлива, поступающего в коллектор, формируют расчетное значение давления топлива в коллекторе КС, сравнивают расчетное значение давления топлива в коллекторе с измеренным, если измеренное выше расчетного на наперед заданную величину, определяемую экспериментально для каждого типа двигателя, формируют сигнал на прекращение подачи топлива в КС и завершение запуска двигателя.

На чертеже представлена схема устройства, реализующая заявляемый способ.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 датчиков, задатчик 2 режимов работы двигателя, первый сумматор 3, электрогидропреобразователь 4, дозатор 5 топлива, клапан 6 отсечки топлива, второй вход сумматора 3 подключен к блоку 1, управляемый вход клапана 6 подключен к задатчику 2.

Устройство работает следующим образом.

В блоке 1 измеряют температуру (Твх.) и давление (Рвх.) воздуха на входе в двигатель и передают их в задатчик 2.

Задатчик 2 представляет собой счетно-решающее устройство программируемого типа.

По измеренным с помощью блока 1 давлению и температуре воздуха на входе в двигатель в задатчике 2 вычисляют по известным для каждого типа двигателя зависимостям первый, в зависимости от температуры воздуха, и второй, в зависимости от давления воздуха, корректирующие коэффициенты:

где

Ктвх., Крвх. - корректирующие коэффициенты (для двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1, например: Ктвх. в зависимости от температуры на воздуха на входе в двигатель изменяется от 0,9 до 1,05, Крвх. в зависимости от давления воздуха на входе в двигатель изменяется от 0.3 до 1,1).

Далее умножают наперед заданную константу, определяемую для каждого типа двигателей расчетно-экепериментальным путем, на первый и второй корректирующие коэффициенты и вычисляют заданный расход топлива на розжиге КС

где

Gт зад. - заданный расход топлива,

А - константа, определяемая типом двигателя (для двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1, например, А = 35 кг/час),

Ктвх., Крвх. - корректирующие коэффициенты.

Величина заданного расхода топлива в сумматоре 3 сравнивается с фактическим расходом, измеренным с помощью блока 1. По величине рассогласования, поступающей в электрогидропреобразователь 4, формируется управляющее воздействие на дозатор 5, с помощью которого изменяется расход топлива в КС до тех пор, пока он не станет равным заданному.

Дополнительно задатчик 2 формирует расчетное значение давления топлива в коллекторе КС

где

Рт расч. - расчетное значение давления топлива в коллекторе КС,

Gт изм. - заданный расход топлива.

Для двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1 эта зависимость имеет вид

Расчетное значение давления топлива в коллекторе сравнивается с измеренным с помощью блока 1.

При отказе датчика расхода топлива, приводящего к занижению фактического расхода топлива и, как следствие, неконтролируемому увеличению расхода топлива в КС управляющей цепью электрогидропреобразователь 4 - дозатор 5. При этом измеренное давление топлива будет увеличиваться, а расчетное - уменьшаться. При превышении измеренного давления над расчетным на наперед заданную величину, определяемую экспериментально для каждого типа двигателя (для двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1 эта величина равна 4 кг/ см кв.), задатчик 2 формирует сигнал на клапан 6 и прекращает подачу топлива в КС, завершая запуск двигателя.

Т.о., обеспечивается повышение качества работы системы автоматического управления (САУ) ГТД и, как следствие, повышение надежности ГТД и безопасности ЛА.

Способ управления расходом топлива на запуске ГТД, заключающийся в том, что измеряют температуру и давление воздуха на входе в двигатель, вычисляют по известным для каждого типа двигателя первый, в зависимости от температуры воздуха, и второй, в зависимости от давления воздуха, корректирующие коэффициенты, умножают наперед заданную константу, определяемую для каждого типа двигателей расчетно-экспериментальным путем, на первый и второй корректирующие коэффициенты и вычисляют заданный расход топлива на розжиге КС, измеряют фактический расход топлива в коллектор КС и изменяют его до тех пор, пока он не станет равным заданному, отличающийся тем, что дополнительно в зависимости от расхода топлива, поступающего в коллектор, формируют расчетное значение давления топлива в коллекторе КС, сравнивают расчетное значение давления топлива в коллекторе с измеренным, если измеренное выше расчетного на наперед заданную величину, определяемую экспериментально для каждого типа двигателя, формируют сигнал на прекращение подачи топлива в КС и завершение запуска двигателя.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-9 из 9.
27.04.2013
№216.012.3ac0

Способ управления запуском газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно для повышения мощности воздушного стартера подогревают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480601
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.08.2013
№216.012.5da3

Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно при поступлении в процессе взлета самолета сигнала «Пожар...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489592
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.02.2019
№219.016.c1df

Устройство для управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Устройство для управления ГТД содержит топливный насос, выход которого подключен к регулятору механизации компрессора и соединен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002425238
Дата охранного документа: 27.07.2011
29.03.2019
№219.016.f6c6

Система топливопитания и регулирования газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно вводится блок адаптации к характеристикам топлива, подключенный к блоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002435971
Дата охранного документа: 10.12.2011
29.03.2019
№219.016.f78e

Способ контроля технического состояния газотурбинной установки

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными установками (ГТУ) газоперекачивающих агрегатов (ГПА) и газотурбинных электростанций (ГТЭС). Сущность изобретения заключается в том, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002444717
Дата охранного документа: 10.03.2012
29.03.2019
№219.016.f7ad

Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями с форсажной камерой сгорания (ТРДФ). Дополнительно в зависимости от параметров двигателя и воздушного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442001
Дата охранного документа: 10.02.2012
10.07.2019
№219.017.ac54

Устройство управления механизацией компрессора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно счетно-решающее устройство выполнено в виде пространственного кулачка,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002392498
Дата охранного документа: 20.06.2010
10.07.2019
№219.017.acea

Способ управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно формируют контрольное значение параметра по отказавшему каналу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002387855
Дата охранного документа: 27.04.2010
10.07.2019
№219.017.ae9f

Система топливопитания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что с целью повышения надежности работы ГТД и снижения затрат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002322599
Дата охранного документа: 20.04.2008
Показаны записи 1-10 из 51.
20.01.2013
№216.012.1d27

Способ управления газотурбинным двигателем

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно при переводе управления на ГМР анализируют причину отказа ЭР,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472957
Дата охранного документа: 20.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d38

Способ защиты газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно на всех режимах работы ГТД от минимального до максимального измеряют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472974
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.02.2013
№216.012.23fa

Способ управления расходом топлива в газотурбинный двигатель

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно на взлете самолета по положению РУД формируют минимально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474712
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23fb

Способ защиты газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронно-гидромеханических системах (САУ) автоматического управления ГТД. Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно в зависимости от положения РУД, закрылков и стояночного тормоза...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474713
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2cb4

Способ управления газотурбинным двигателем со свободной турбиной для электростанций малой и средней мощности

Использование: в системах автоматического управления (САУ) газотурбинными двигателями (ГТД) со свободной турбиной, применяемыми в составе газотурбинных установок (ГТУ) для привода электрогенераторов (ЭГ) газотурбинных электростанций (ГТЭС). Технический результат заключается в повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476971
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.04.2013
№216.012.34ea

Способ включения газотурбинной электростанции со свободной турбиной на автономную нагрузку

Использование в области газотурбинного двигателестроения, в электронных системах автоматического управления (САУ) газотурбинными двигателями (ГТД) со свободной турбиной. Положительный эффект изобретения - повышение надежности работы газотурбинной электростанции. Согласно способу команда на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479089
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.360b

Способ скользящего профильного шлифования

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при шлифовании поверхностей высокой точности профильным абразивным инструментом, например при шлифовании зубьев цилиндрических шестерен топливного насоса на зубошлифовальном станке методом прерывистого профильного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479388
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3814

Способ управления параллельной работой двух газотурбинных электростанций

Использование: в автоматизированных системах управления (АСУ) газотурбинных (ГТЭС) электростанций собственных нужд (ЭСН) компрессорных станций магистральных трубопроводов и небольших предприятий. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности работы ГТЭС. Способ заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479909
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ac0

Способ управления запуском газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД). Сущность изобретения заключается в том, что дополнительно для повышения мощности воздушного стартера подогревают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480601
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.4046

Способ управления силовой установкой вертолета

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления (САУ) турбовинтовыми силовыми установками (СУ) вертолетов. Сущность изобретения заключается в измерении и сравнении частот вращения роторов турбокомпрессоров своего и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482024
Дата охранного документа: 20.05.2013
+ добавить свой РИД