Влияние на температуру авиационных двигателей

Содержание
  1. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТРЫ, ДАВЛЕНИЯ И ВЛАЖНОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ АВИАЦИОННЫХ ГТД
  2. Методы защиты авиационных ГТД от вредных воздействий окружающей среды в эксплуатации
  3. Библиографическое описание:
  4. Похожие статьи
  5. Анализ методов защиты авиационных газотурбинных.
  6. Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного.
  7. Влияние условий эксплуатации и хранения летательных.
  8. Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных.
  9. Оптимальные параметры регулирования режимов работы.
  10. Работа турбины авиационного ГТД в условиях повышенной.
  11. Анализ газодинамических параметров камер сгорания.
  12. Термогазодинамический расчет газотурбинной силовой установки
  13. Перспективы развития охлаждения наддувочного воздуха.
  14. Похожие статьи
  15. Анализ методов защиты авиационных газотурбинных.
  16. Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного.
  17. Влияние условий эксплуатации и хранения летательных.
  18. Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных.
  19. Оптимальные параметры регулирования режимов работы.
  20. Работа турбины авиационного ГТД в условиях повышенной.
  21. Анализ газодинамических параметров камер сгорания.
  22. Термогазодинамический расчет газотурбинной силовой установки
  23. Перспективы развития охлаждения наддувочного воздуха.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТРЫ, ДАВЛЕНИЯ И ВЛАЖНОСТИ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА НА ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ АВИАЦИОННЫХ ГТД

Состояние атмосферы характеризуется температурой, давлением и влажностью воздуха. На параметры атмосферы влияют высота полета, географическая широта местности, времена года и время суток, различные метеорологические явления. Наиболее значительные отклонения состояния атмосферы от МСА характерны для малых высот – от 0 до 5 км. У земли (на уровне моря) температура tн может изменяться от –60°С до +60°С, а давление рн – примерно от 85 кПа до 105 кПа (от640 до 790 мм рт. ст.). Влажность воздуха зависит от времени года, климатического района, атмосферных условий, высоты и других факторов.

Влияние изменения давления рн и температуры Тн на характеристики ГТД было рассмотрено на примере турбовальных двигателей, где пересчет характеристик на различные атмосферные условия является обязательным и выполняется заранее. Однако и для двигателей других типов это влияние оказывается столь же значительным и требует учета в конкретных условиях эксплуатации силовых установок.

Влияние температуры и давления атмосферы на основные данные двигателя – его тягу (мощность), удельный расход топлива, параметры рабочего процесса, запас газодинамической устойчивости, теплонапряженность деталей горячей части тракта и пр. – зависит от программы управления двигателя и предусмотренных в САУ эксплуатационных ограничений.

Рассмотрим физические причины влияния давления и температуры атмосферного воздуха ы на характеристики ГТД при заданных условиях полета (Мн=const) при n = const и = const.

Влияние изменения давления рн отличается той особенностью, что, если МН и ТН не изменяются, приведенные частоты вращения роторов при n = const также остаются постоянными, т.е. сохраняется подобие режимов работы силовой установки. Это означает постоянство всех относительных параметров газового потока и КПД элементов силовой установки. Следовательно, изменение атмосферного давления рн приводит только к пропорциональному изменению давлений газового потока во всех сечениях проточной части двигателя. Температуры же газового потока в указанных сечениях не изменяются. В таком случае расход воздуха и тяга двигателя (как мы уже знаем) изменяются пропорционально давлению рн, а удельный расход топлива сохраняется неизменным.

Изменение температуры Тн (или tн по шкале Цельсия) при Мн=const (и pH = const) приводит к изменению температуры на входе в двигатель. При этом изменяются приведенные частоты вращения роторов. Это вызывает изменение режима работы двигателя и всех его параметров. Например, уменьшение nНД.пр вследствие увеличения температуры приводит к снижению и q(lв), уменьшению параметров цикла p и D, а также значений Gв и Руд. Тяга двигателя при этом уменьшается, а удельный расход топлива возрастает.

Читайте также:  Появился стук в двигателе лансер 10

На рис. 47.2 показано влияние температуры воздуха tн на скоростные характеристики ТРДДФсм при на режимах «М» и «ПФ» для двигателя РД-33, рассчитанные с учетом его конкретной программы управления. Здесь и отношение тяги двигателя на максимальном режиме и на режиме «ПФ» к тяге на максимальном режиме при . Как видно, степень снижения тяги и возрастания Суд c ростом ТН являются весьма значительными и усиливаются с увеличением Мн.

Рис. 47.2

Влажность воздуха в метеослужбе принято оценивать по величине его относительной влажности,

где — парциальное давление водяного пара в возду хе при данной температуре tH ;

рп.нас – парциальное давление насыщенных водяных паров при той же температуре.

Относительная влажность в метеосводках выражается в процентах.

Для оценки влияния влажности воздуха на па данные двигателя более удобным является понятие влагосодержания d , которое принято определять как количество граммов (или килограммов) водяного пара, приходящихся на 1 кг сухого воздуха в их влажной смеси.

Рис. 47.3

Зависимость d от tн для разных значений j приведена на рис. 47.3. Как видно, влагосодержания повышается с увеличением не только j, но и tн. Зимой, а также на больших и средних высотах, когда tн

Дождевые капли по-иному влияет на характеристики двигателя, чем влажность. Попадая в двигатель, капли воды испаряются, что ведет к уменьшению температуры и увеличению степени повышения давления сжимаемого в компрессоре воздуха. Увеличивается также расход воздуха. Это приводит не к снижению, а к некоторому увеличению тяги двигателя.

Дата добавления: 2018-05-10 ; просмотров: 2024 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Методы защиты авиационных ГТД от вредных воздействий окружающей среды в эксплуатации

Рубрика: 7. Машиностроение

Дата публикации: 29.09.2013

Статья просмотрена: 1090 раз

Библиографическое описание:

Биксаев, А. Ш. Методы защиты авиационных ГТД от вредных воздействий окружающей среды в эксплуатации / А. Ш. Биксаев, Н. С. Сенюшкин, Р. Р. Калимуллин, М. В. Белобровина. — Текст : непосредственный // Технические науки: традиции и инновации : материалы II Междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2013 г.). — Т. 0. — Челябинск : Два комсомольца, 2013. — С. 54-56. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/87/4187/ (дата обращения: 12.11.2020).

В связи с постоянным расширением областей применения авиационной техники постоянно увеличивается географический ареал ее применения. Почти всегда в новых местах базирования качество аэродромов и агрессивные факторы окружающей среды (пыль, влажность, повышенное содержание соли) негативно сказываются на состоянии рабочих органов авиационных двигателей и движителей, особенно ГТД, что связанно с особенностью их рабочего цикла. Требования безопасности и экономической целесообразности требуют проведения различных организационных, конструктивных и технологических мероприятий по минимизации негативных воздействий среды эксплуатации на авиационную технику.

Атмосферный воздух, засасываемый в ГТУ, не является абсолютно чистым. В нем всегда содержатся твердые или жидкие аэрозоли, влага в виде паров или тумана. Источниками их являются почвенная пыль, вулканическая пыль и газы, речная, морская и атмосферная влага, пыльца и семена растений.

Концентрация и фракционный состав частиц естественной пыли в атмосфере зависят от характера почвы и скорости ветра. Мелкодисперсная пыль распределяется в приземном слое воздуха равномерно; количество крупных частиц, составляющих основную массу пыли в периоды пыльных бурь на уровне земли, резко возрастает.

Образующиеся в проточной части компрессоров отложения, в которые переходят загрязняющие воздух вещества, содержат много (27–85 %) органических соединений, в том числе до 30 %- экстрагируемых эфиром (масел). В органической части отложений кроме углерода (16–28 %.) были обнаруживаются азот и кислород (20–43 %), водород (3 %.) и сера (до 8 %).

Читайте также:  Сколько литров масла нужно заливать в двигатель классики

Работа газотурбинного двигателя характеризуется большими расходами рабочего тела,– воздуха, который одновременно является и окружающей средой. Именно поэтому к его качеству предъявляются очень серьезные требования. Наиболее вредными с точки зрения режима работы и повреждаемости ГТД являются следующие факторы окружающей среды:

— запыленность атмосферы — приводит к абразивному износу лопаток и минеральным отложениям на них;

— работа в условиях повышенной влажности и водности атмосферного воздуха — меняется режим работы двигателя, возникает опасность останова двигателя из-за залива камеры сгорания;

— работа в условиях морской среды — наблюдаются отложения солей на лопатках компрессора и турбины, что может привести к пережогу ТВД, сильно усиливается коррозия элементов газотурбинного двигателя; Запыленность изменяет пропускную способность газовоздушного тракта ГТД и повышает гидравлические потери в нем. На рисунке 1 приведены результаты моделирования потерь полного давления в тракте ГТД и ухудшения показателей силовой установки с ростом гидравлических потерь. Рост температуры газов перед турбиной (рис.2), для сохранения мощности (тяги) при увеличении потерь в тракте неминуемо ведет к снижению ресурса и в невосполнимой потере мощности при достижении ограничения по температуре газов за основной камерой сгорания.

— неравномерность теплового поля перед входным устройством — приводит к снижению мощности двигателя, повышается возможность перегрева двигателя.

Процесс эрозии лопаток зависит отряда факторов: размера частичек пыли, материала лопатки и угла попадания частиц. При высокой запыленности (например, в вертолетных ГТД) наблюдается равномерный износ лопаток первых ступеней и усиленный износ периферийных участков лопаток последних ступеней. При умеренном среднем пылесодержании воздуха износ лопаток носит локальный характер и зависит от особенностей течения, которые вызывают местное увеличение концентрации частиц и их скорости относительно лопаток.

Рис. 1. Зависимость расхода топлива в камере сгорания от гидравлических потерь в выходном тракте

Рис. 2. Зависимость температуры газа за камерой сгорания от гидравлических потерь в выходном тракте

Износ лопаток компрессора приводит к изменению аэродинамического профиля и увеличению шероховатости поверхности лопатки. В результате уменьшаются ηк, πк, GBпр и запасы ГДУ отдельных ступеней и компрессора в целом.

Полученное снижение ηк в работе объясняется в основном потерями, обусловленными износом, связанным с затуплением входных кромок, и, в меньшей мере, изменением остальной части профиля, а также увеличением шероховатости поверхности. Особую опасность представляет то, что места абразивного изнашивания лопаток являются сильными концентрами напряжения, что может существенно понизить запасы прочности лопаток. В первую очередь это относится к титановым сплавам.

Отложения образует сравнительно небольшая по массе часть пыли, содержащейся в воздухе. Способность пыли образовывать отложения зависит от ее химического состава и физических свойств. Мелкая (

[1] Работа выполнена при финансовой поддержки Минобрнауки РФ (04.10.2012 № 14.B37.21.1827).

Похожие статьи

Анализ методов защиты авиационных газотурбинных.

газотурбинный двигатель, окружающая среда, покрытие, износ, воздух, увеличение шероховатости поверхности, камера сгорания, общее повышение температуры воздуха, максимальная мощность двигателя.

Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного.

Анализ методов защиты авиационных газотурбинных двигателей. Впрыск воды на вход в компрессор в количестве до 3,5. 4 г/кг от расхода воздуха не вызывает нарушения работы двигателя, максимальная мощность при этом либо сохраняется, либо увеличивается.

Влияние условий эксплуатации и хранения летательных.

— работа в условиях повышенной влажности и водности атмосферного воздуха — меняется режим. Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных двигателей нового поколения.

Читайте также:  Как уплотняется гильза в блоке цилиндров двигателя камаз

Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных.

Библиографическое описание: Самедов А. С., Вагаблы Э. Т. Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных двигателей

Также при этом суммарная поверхность лопаток уменьшается, что позволяет уменьшить и потребный для них расход охлаждающего воздуха

Оптимальные параметры регулирования режимов работы.

наружный воздух, электрическая мощность, электрический КПД, камера сгорания, температура, параметр, окружающий воздух, рабочее тело, базовый режим, газотурбинная установка.

Работа турбины авиационного ГТД в условиях повышенной.

С целью экономии расхода воздуха высокого давления на охлаждение лопаток в полость, примыкающую к выходной кромке иногда подают воздух

В качестве исходных данных была взята рабочая лопатка турбины низкого давления газотурбинного авиационного двигателя и.

Анализ газодинамических параметров камер сгорания.

Анализ методов защиты авиационных газотурбинных двигателей. Общее повышение температуры воздуха на входе в двигатели из-за забрасывания выпускных газов может достигать 10.

Термогазодинамический расчет газотурбинной силовой установки

М75РУ– морской газотурбинный двигатель мощностью 7000 л.с. Данный высокоэкономичный двигатель 4-го поколения

Повышение уровня температуры воздуха на входе, ухудшает удельный расход топлива, увеличивает максимальную температуру и снижает мощность ГТД.

Перспективы развития охлаждения наддувочного воздуха.

В качестве исходных данных была взята рабочая лопатка турбины низкого давления газотурбинного авиационного двигателя и система ее охлаждения, в условиях нарушенной. Обзор основных агрегатов систем кондиционирования воздуха.

Похожие статьи

Анализ методов защиты авиационных газотурбинных.

газотурбинный двигатель, окружающая среда, покрытие, износ, воздух, увеличение шероховатости поверхности, камера сгорания, общее повышение температуры воздуха, максимальная мощность двигателя.

Оценка влияние внешних факторов на работу авиационного.

Анализ методов защиты авиационных газотурбинных двигателей. Впрыск воды на вход в компрессор в количестве до 3,5. 4 г/кг от расхода воздуха не вызывает нарушения работы двигателя, максимальная мощность при этом либо сохраняется, либо увеличивается.

Влияние условий эксплуатации и хранения летательных.

— работа в условиях повышенной влажности и водности атмосферного воздуха — меняется режим. Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных двигателей нового поколения.

Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных.

Библиографическое описание: Самедов А. С., Вагаблы Э. Т. Перспективы и проблемы развития авиационных газотурбинных двигателей

Также при этом суммарная поверхность лопаток уменьшается, что позволяет уменьшить и потребный для них расход охлаждающего воздуха

Оптимальные параметры регулирования режимов работы.

наружный воздух, электрическая мощность, электрический КПД, камера сгорания, температура, параметр, окружающий воздух, рабочее тело, базовый режим, газотурбинная установка.

Работа турбины авиационного ГТД в условиях повышенной.

С целью экономии расхода воздуха высокого давления на охлаждение лопаток в полость, примыкающую к выходной кромке иногда подают воздух

В качестве исходных данных была взята рабочая лопатка турбины низкого давления газотурбинного авиационного двигателя и.

Анализ газодинамических параметров камер сгорания.

Анализ методов защиты авиационных газотурбинных двигателей. Общее повышение температуры воздуха на входе в двигатели из-за забрасывания выпускных газов может достигать 10.

Термогазодинамический расчет газотурбинной силовой установки

М75РУ– морской газотурбинный двигатель мощностью 7000 л.с. Данный высокоэкономичный двигатель 4-го поколения

Повышение уровня температуры воздуха на входе, ухудшает удельный расход топлива, увеличивает максимальную температуру и снижает мощность ГТД.

Перспективы развития охлаждения наддувочного воздуха.

В качестве исходных данных была взята рабочая лопатка турбины низкого давления газотурбинного авиационного двигателя и система ее охлаждения, в условиях нарушенной. Обзор основных агрегатов систем кондиционирования воздуха.

Источник

Adblock
detector