RU2382945C1 - Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя - Google Patents
Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2382945C1 RU2382945C1 RU2008148338/06A RU2008148338A RU2382945C1 RU 2382945 C1 RU2382945 C1 RU 2382945C1 RU 2008148338/06 A RU2008148338/06 A RU 2008148338/06A RU 2008148338 A RU2008148338 A RU 2008148338A RU 2382945 C1 RU2382945 C1 RU 2382945C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- combustion
- gas turbine
- detecting vibration
- turbine engine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к способам обнаружения режима вибрационного горения (виброгорения), преимущественно, в низкотоксичных камерах сгорания газотурбинных двигателей. В способе обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя в процессе его эксплуатации в качестве динамического параметра, характеризующего наличие виброгорения, измеряют составляющие вибраций корпуса камеры сгорания в выделенном диапазоне частот, определенном путем построения амплитудно-частотной характеристики пульсаций давления в камере сгорания при испытаниях данного типа двигателей. Изобретение позволяет обнаруживать режим виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя на протяжении всего срока эксплуатации.
Description
Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам обнаружения виброгорения, преимущественно, в низкотоксичных камерах сгорания газотурбинных двигателей, установленных на летательных аппаратах.
В связи с постоянно растущими требованиями относительно выбросов вредных веществ в атмосферу в настоящее время большое внимание уделяется разработке низкотоксичных камер сгорания для газовых турбин промышленного применения. Такие камеры сгорания используют равномерные бедные смеси топлива и газа, обеспечивающие низкое содержание окиси азота NOx в выхлопном газе. Большой технической проблемой при разработке камер, использующих бедные смеси, являются колебания образованного при сгорании давления, частота и амплитуда которых часто приводят к быстрому высокоцикличному усталостному разрушению компонентов камеры сгорания. В процессе работы двигателя необходим контроль за появлением таких колебаний для своевременного проведения необходимых мероприятий, направленных на устранение виброгорения в камере сгорания.
Известен способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя GG8-2 компании Пратт и Уитни, заключающийся в измерении посредством датчика, установленного на камере сгорания, динамического параметра, характеризующего наличие виброгорения. В качестве динамического параметра в данном случае измеряют пульсации давления в камере сгорания. Измерения производят пьезоэлектрическим датчиком давления (Veninger A., Morford S., Ateshkadi A., Schlein B.C. Исследования по разработке низкотоксичных камер сгорания для газовых турбин промышленного применения. Промышленная теплотехника, 2002, т.24, №5). При обнаружении виброгорения система контроля двигателя автоматически выполняет маневр временного увеличения направляющего потока с целью подавления флуктуации давления, возвращаясь затем к обычной топливной программе.
К недостаткам известного способа можно отнести то, что для измерения динамического параметра используют датчики пульсаций давлений, установка которых является сложным и трудоемким процессом, поскольку требует внедрения внутрь камеры сгорания. Кроме того, при длительной работе газотурбинных двигателей возможен выход из строя основных элементов этих датчиков, замена которых обходится очень дорого.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение экономичности способа обнаружения виброгорения в камере сгорания на протяжении всей работы газотурбинного двигателя за счет использования для замера динамического параметра, характеризующего наличие виброгорения, штатных датчиков двигателя.
Задача решается тем, что в способе обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя в процессе его эксплуатации, заключающемся в измерении посредством датчика, установленного на камере сгорания, динамического параметра, характеризующего наличие виброгорения, в качестве динамического параметра измеряют составляющие вибраций корпуса камеры сгорания в выделенном диапазоне частот, определенном путем построения амплитудно-частотной характеристики измерения уровня пульсаций давления в камере сгорания при испытаниях данного типа двигателей.
Измерение в качестве динамического параметра, определяющего наличие высокочастотных колебаний, составляющих вибраций предполагает использование в качестве измерителей штатных датчиков вибраций, обладающих достаточной надежностью, чтобы обеспечить проведение замеров на протяжении всей работы двигателей. Использование штатных датчиков вибраций исключает необходимость установки на корпусе камеры сгорания датчиков пульсаций давлений.
Измерение составляющих вибраций камеры сгорания в диапазоне частот, выделенном при испытаниях двигателя, определенном путем измерения уровня пульсаций давления в камере сгорания при испытаниях данного типа двигателей, позволяет осуществлять контроль за возможным появлением высокочастотных колебаний в камере сгорания и проводить упреждающую регулировку распределения топлива по ее форсункам.
Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя в процессе его эксплуатации осуществляется следующим образом.
До начала испытаний двигателя на камере сгорания испытываемого образца устанавливают датчики пульсации давления. В ходе проведения испытаний измеряют пульсации давления в камере сгорания двигателя, определяют характер появления высокочастотных колебаний по частотам и из полученных значений выделяют диапазон частот, для которого характерно наличие виброгорения.
На двигателях типа испытываемого образца при их эксплуатации на протяжении всей работы посредством установленного на корпусе камеры сгорания датчика вибраций измеряют составляющие вибраций в области частот, выделенной при испытаниях испытываемого образца.
В устройстве обработки данных измеренные значения сравниваются с эталонными, и по результатам сравнения автоматически подается сигнал на исполнительный орган, изменяющий соотношение топлива между контурами камеры сгорания.
Изобретение позволяет обеспечить проведение обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя на протяжении всей работы двигателя.
Claims (1)
- Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя, заключающийся в измерении посредством датчика, установленного на камере сгорания, динамического параметра, характеризующего наличие виброгорения, отличающийся тем, что в качестве динамического параметра измеряют составляющие вибраций корпуса камеры сгорания в выделенном диапазоне частот, определенном путем построения амплитудно-частотной характеристики измерения уровня пульсаций давления в камере сгорания при испытаниях данного типа двигателей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008148338/06A RU2382945C1 (ru) | 2008-12-09 | 2008-12-09 | Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008148338/06A RU2382945C1 (ru) | 2008-12-09 | 2008-12-09 | Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2382945C1 true RU2382945C1 (ru) | 2010-02-27 |
Family
ID=42127888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008148338/06A RU2382945C1 (ru) | 2008-12-09 | 2008-12-09 | Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2382945C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618774C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ контроля вибрационного горения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
| RU2639597C2 (ru) * | 2016-03-02 | 2017-12-21 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Способ диагностики виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
-
2008
- 2008-12-09 RU RU2008148338/06A patent/RU2382945C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| VENINGER А. и др. Practical considerations for the development of industrial low emissions combustor systems. // Промышленная теплотехника, №5, т.24, 2002, с.72-77. КАРАСЕВ В.А. и др. Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1978, с.83. СИДОРЕНКО М.К. Виброметрия газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1973, с.168. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2618774C1 (ru) * | 2016-01-11 | 2017-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Способ контроля вибрационного горения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
| RU2639597C2 (ru) * | 2016-03-02 | 2017-12-21 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Способ диагностики виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9989424B2 (en) | Multi-functional sensor system for gas turbine combustion monitoring and control | |
| KR101466503B1 (ko) | 연소불안정 제어장치 및 그 제어방법 | |
| US5544478A (en) | Optical sensing of combustion dynamics | |
| US9453767B2 (en) | Active temperature monitoring in gas turbine combustors | |
| US20110010071A1 (en) | System for particulate matter sensor signal processing | |
| JP2017089622A (ja) | 内燃機関の燃焼室内への水噴射を診断するための方法および装置 | |
| RU2717865C2 (ru) | Система и способ (варианты) эксплуатации лазерного датчика давления | |
| JP5797876B2 (ja) | 内燃機関の排気システム内に配置された排気プローブを診断する方法、および、当該方法を実行するための装置、コンピュータプログラムおよびコンピュータプログラム製品 | |
| Guardiola et al. | Cycle by cycle trapped mass estimation for diagnosis and control | |
| US20100158670A1 (en) | Combustor rumble | |
| US20150292405A1 (en) | Burner arrangement, combustor, gas turbine engine and method for determining a rate of soot deposition in gas turbine combustors | |
| RU2382945C1 (ru) | Способ обнаружения виброгорения в камере сгорания газотурбинного двигателя | |
| JP2006513412A (ja) | ノッキング識別方法及び装置 | |
| Chiavola et al. | Vibration analysis to estimate turbocharger speed fluctuation in diesel engines | |
| Bueno et al. | A new engine indicating measurement procedure for combustion heat release analysis | |
| JP2015158202A (ja) | 内燃機関の燃焼ノッキングを認識するための方法 | |
| US6886412B2 (en) | Ultrasonic-wave propagation-time measuring method and gas concentration sensor | |
| Chiavola et al. | Turbocharger speed estimation via vibration measurements for combustion sensing | |
| Khalek et al. | Performance of partial flow sampling systems relative to full flow CVS for determination of particulate emissions under steady-state and transient diesel engine operation | |
| US8069709B2 (en) | Ion-based triple sensor | |
| Maurya | Estimation of optimum number of cycles for combustion analysis using measured in-cylinder pressure signal in conventional CI engine | |
| CN104763503A (zh) | 用于监控内燃机排气通道中构件的方法、实施该方法的装置、计算机程序和计算机程序产品 | |
| JP5880187B2 (ja) | 燃料噴射弁検査装置 | |
| Chiatti et al. | Automotive turbocharger speed estimation via vibration analysis for combustion optimization | |
| CN112066413B (zh) | 燃气轮机、燃烧室、振荡燃烧的监测装置、监测方法以及计算机可读存储介质 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20130926 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |