RU2383001C1 - Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой - Google Patents
Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383001C1 RU2383001C1 RU2008128585/06A RU2008128585A RU2383001C1 RU 2383001 C1 RU2383001 C1 RU 2383001C1 RU 2008128585/06 A RU2008128585/06 A RU 2008128585/06A RU 2008128585 A RU2008128585 A RU 2008128585A RU 2383001 C1 RU2383001 C1 RU 2383001C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- afterburner
- debugging
- fuel consumption
- gas turbine
- engine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области авиационной техники, а более точно касается отладки расхода топлива в форсажную камеру сгорания газотурбинного двигателя самолета. Отладку газотурбинного двигателя с форсажной камерой осуществляют путем отладки расхода топлива в форсажную камеру. При этом измеряют температуру газа за турбиной и размер проходного сечения реактивного сопла на бесфорсажном режиме работы двигателя, определяют по ним потребное значение площади реактивного сопла на форсажном режиме, и отлаживают расход топлива в форсажную камеру воздействием на расход топлива в форсажную камеру до тех пор, пока проходная площадь сопла не сравняется с потребной. Потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле
где Fгф и Fгм - площади реактивного сопла на форсажном и бесфорсажном режимах соответственно, Тт и Тфзад - замеренное и заданное значение температуры газа за турбиной, а форсажный и бесфорсажный режимы осуществляют при одинаковом режиме работы турбокомпрессора газотурбинного двигателя. Технический результат - отладка расхода топлива в форсажную камеру в условиях эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области авиационной техники, а более точно касается отладки расхода топлива в форсажную камеру сгорания газотурбинного двигателя самолета.
Известен способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой путем измерения времени достижения давления топлива в форсажном коллекторе заданной величины, сравнения его с заданным и регулирования приемистости по результату сравнения. Для повышения эксплуатационной надежности путем повышения точности регулирования, дополнительно перед измерением времени достижения давлением топлива в форсажном коллекторе заданной величины измеряют время до начала выдачи сигнала розжига форсажа, сравнивают его с заданным и по результату последнего дополнительно регулируют приемистость двигателя (авт. св. СССР №1245064, опубл. 1996.08.20).
Известен способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой, при котором измеряют расход воздуха на входе в двигатель, расходы топлива в основную и форсажную камеры сгорания, определяют по ним коэффициент избытка воздуха и за счет изменения расхода топлива в форсажную камеру добиваются обеспечения потребного значения коэффициента избытка воздуха.
Известный способ отладки расхода топлива в форсажную камеру ГТД исходит из условия обеспечения заданного значения коэффициента избытка воздуха 
где 
- расход воздуха, 
и 
- расход топлива соответственно в основной и форсажной камерах, L0 - расход воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг топлива (Ю.Н.Нечаев, P.M.Федоров. Теория авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1978, часть 2, стр.70).
Для реализации этого способа необходимо замерить 
Такие замеры реализованы при стендовых испытаниях ГТД при контрольно-сдаточных испытаниях. Однако в эксплуатации на самолете замерить эти параметры не представляется возможным, т.к. точность штатных самолетных расходомеров не достаточна для отладки 
а расход воздуха на самолете не замеряется.
Заданное значение 
определяется из условия обеспечения заданного значения тяги (R) на форсаже, определяемом температурой газа на срезе реактивного сопла в форсажной камере (Тф). При этом и Тф связаны зависимостью 
где Тн - температура воздуха на входе в ГТД.
В основу изобретения положена задача повышения эффективности работы газотурбинного двигателя самолета с форсажной камерой сгорания топлива за счет приближения работы двигателя к расчетным режимам.
Технический результат - отладка расхода топлива в форсажную камеру в условиях эксплуатации.
Поставленная задача решается тем, что в способе отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой путем отладки расхода топлива в форсажную камеру, включающим измерение температуры газов и размеров проходного сечения реактивного сопла, измеряют температуру газа за турбиной и размер проходного сечения реактивного сопла на бесфорсажном режиме работы двигателя, определяют по ним потребное значение площади реактивного сопла на форсажном режиме, и отлаживают коэффициент избытка воздуха воздействием на расход топлива в форсажную камеру до тех пор, пока проходная площадь сопла не сравняется с потребной, при этом потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле
где Fгф и Fгм - площади реактивного сопла на форсажном и бесфорсажном режимах соответственно, Тт и Тфза - замеренное и заданное значение температуры газа за турбиной, а форсажный и бесфорсажный режимы осуществляют при одинаковом режиме работы турбокомпрессора газотурбинного двигателя.
При отладке двухконтурных газотурбинных двигателей потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле
где Тсм - температура газов за турбиной после смешения обоих потоков.
В заявляемом изобретении предлагается отладку расхода топлива в форсажную камеру осуществлять путем оценки площади горла реактивного сопла на бесфорсажном и форсажном режимах (Fгм и Fгф) при одинаковом режиме работы турбокомпрессора.
Известно, что
где Тт - температура газа за турбиной.
При одинаковой работе турбокомпрессора Fгф 2=Fгм 2+аGтф, где а - постоянный коэффициент, Gтф - расход топлива в форсажной камере («Теория автоматического управления силовыми установками летательных аппаратов»./ Под ред. А.А.Шевякова, М.: Машиностроение, 1976, стр.32).
Таким образом, задавшись значением Тф и, располагая значениями Тм и Fгм, по формуле
определяют потребное значение Fгф и меняют Gтф до тех пор, пока фактическая площадь сопла не сравняется с потребной.
Используя формулу Fгф=Fгм 2+аGтф можно контролировать работу автомата подачи форсажного топлива, например, по программе Gтф/Pк=const, где Pк - давление в форсажной камере.
При отладке двухконтурных газотурбинных двигателей потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле 
где Тсм - температура газов за турбиной после смешения обоих потоков.
Способ может быть реализован устройством, показанным на чертеже.
Газотурбинный двигатель 1 снабжен датчиком 2 температуры Тт газов за турбиной (температура газа в форсажной камере), датчиком 3 перепада давления газов на турбине (πТ), автоматом 4 управления Fгф по сигналу (πТ), датчиком 5 положения гидроцилиндров сопла, автоматом 6 подачи форсажного топлива с настроечным элементом 7.
Устройство содержит пульт 10 наземного контроля, связанный входами с датчиками 2 и 5. Пульт 10 включает преобразователь сигналов 9, вычислитель 8, соединенный с преобразователем 9, элемент сравнения 11, связанный с выходами преобразователя 9 и вычислителя 8.
Способ отладки Gтф расхода топлива в форсажную камеру ГТД осуществляют следующим образом.
Запускают двигатель на бесфорсажном режиме.
На вход преобразователя сигналов 9 пульта поступают сигналы с датчика 2 температура Тт газов за турбиной и с датчика 5 положения гидроцилиндров сопла.
На выходе преобразователя сигналов 9 формируется единый цифровой код сигналов датчиков, который поступает на вход в вычислитель 8. Сигналы с выхода преобразователя сигналов 9 поступают в вычислительное устройство 8 для расчета потребного значения площади реактивного сопла на форсажном режиме по формуле
где Fгф и Fгм - площади реактивного сопла на форсажном и бесфорсажном режимах соответственно, Тт и Тфзад - замеренное и заданное значение температуры газа за турбиной. При отладке двухконтурных газотурбинных двигателей, потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле
где Т2т - температура газов за турбиной после смешения обоих потоков.
Сигнал с выхода вычислительного устройства 8 в качестве потребной площади реактивного сопла поступает на вход элемента сравнения 11.
Переводят работу двигателя в форсажный режим при том же режиме работы турбокомпрессора двигателя.
На вход преобразователя сигналов 9 пульта поступают сигналы с датчика 2 температура Тт газов сопла и датчика 5 положения гидроцилиндров сопла. Преобразованный сигнал с выхода преобразователя сигналов 9 поступает на вход элемента сравнения 11, где он сравнивается с расчетным значением Fгф. На выходе элемента сравнения 11 формируется сигнал ΔF, по которому меняется настройка автомата 6 подачи топлива за счет изменения настроечного элемента 7.
Команда для изменения настройки автомата 6 подается (в ручном или автоматическом режиме) до тех пор, пока проходная площадь реактивного сопла не станет равной потребному значению Fгф (ΔF=0).
Изобретение может быть использовано для отладки расхода топлива в форсажную камеру сгорания газотурбинного двигателя самолета, в том числе двухконтурного в условиях эксплуатации самолета, например на летном поле.
Claims (2)
1. Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой путем отладки расхода топлива в форсажную камеру, включающий измерение температуры газов, размеров проходного сечения реактивного сопла, отличающийся тем, что измеряют температуру газа за турбиной и размер проходного сечения реактивного сопла на бесфорсажном режиме работы двигателя, определяют по ним потребное значение площади реактивного сопла на форсажном режиме и отлаживают расход топлива в форсажную камеру воздействием на расход топлива в форсажную камеру до тех пор, пока проходная площадь сопла не сравняется с потребной, при этом потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле 
,
где Fгф и Fгм - площади реактивного сопла на форсажном и бесфорсажном режимах соответственно, Тт и Тфзад - замеренное и заданное значение температуры газа за турбиной, а форсажный и бесфорсажный режимы осуществляют при одинаковом режиме работы турбокомпрессора газотурбинного двигателя.
где Fгф и Fгм - площади реактивного сопла на форсажном и бесфорсажном режимах соответственно, Тт и Тфзад - замеренное и заданное значение температуры газа за турбиной, а форсажный и бесфорсажный режимы осуществляют при одинаковом режиме работы турбокомпрессора газотурбинного двигателя.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при отладке двухконтурных газотурбинных двигателей потребное значение площади реактивного сопла определяют по формуле 
где Tсм - температура газов за турбиной после смешения обоих потоков.
где Tсм - температура газов за турбиной после смешения обоих потоков.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008128585/06A RU2383001C1 (ru) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008128585/06A RU2383001C1 (ru) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008128585A RU2008128585A (ru) | 2010-01-20 |
| RU2383001C1 true RU2383001C1 (ru) | 2010-02-27 |
Family
ID=42120338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008128585/06A RU2383001C1 (ru) | 2008-07-15 | 2008-07-15 | Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2383001C1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443890C1 (ru) * | 2010-09-30 | 2012-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ управления площадью критического сечения реактивного сопла двухконтурного газотурбинного двигателя |
| RU2466287C1 (ru) * | 2011-05-19 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания и система для его осуществления |
| RU2493391C1 (ru) * | 2012-04-04 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" | Способ отладки газотурбинного двигателя после восстановительного ремонта при стендовых испытаниях |
| CN105486511A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 北京航天三发高科技有限公司 | 一种试车台状态参数的调试方法 |
| RU2755450C1 (ru) * | 2020-08-10 | 2021-09-16 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ обеспечения прочности турбины газотурбинного двигателя |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110728048B (zh) * | 2019-10-08 | 2023-10-20 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种判断加力点火成功的方法及装置 |
| CN111751100A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-09 | 中国航发动力股份有限公司 | 一种发动机喷嘴加工安装调试方法 |
-
2008
- 2008-07-15 RU RU2008128585/06A patent/RU2383001C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| НЕЧАЕВ Ю.Н. и др. Теория авиационных газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1978, ч.2, с.70. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2443890C1 (ru) * | 2010-09-30 | 2012-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Способ управления площадью критического сечения реактивного сопла двухконтурного газотурбинного двигателя |
| RU2466287C1 (ru) * | 2011-05-19 | 2012-11-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания и система для его осуществления |
| RU2493391C1 (ru) * | 2012-04-04 | 2013-09-20 | Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" | Способ отладки газотурбинного двигателя после восстановительного ремонта при стендовых испытаниях |
| CN105486511A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 北京航天三发高科技有限公司 | 一种试车台状态参数的调试方法 |
| CN105486511B (zh) * | 2015-12-30 | 2018-01-16 | 北京航天三发高科技有限公司 | 一种试车台状态参数的调试方法 |
| RU2755450C1 (ru) * | 2020-08-10 | 2021-09-16 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") | Способ обеспечения прочности турбины газотурбинного двигателя |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008128585A (ru) | 2010-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2383001C1 (ru) | Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой | |
| CN107083999B (zh) | 用于随发动机健康变化的调制涡轮冷却的方法及系统 | |
| JP3235066B2 (ja) | 閉ループ燃料制御システムおよびその制御方法 | |
| EP2282016A2 (en) | Turbofan temperature control with variable area nozzle | |
| US20090113896A1 (en) | Control apparatus and method for gas-turbine engine | |
| US4522026A (en) | Power/torque limiter unit for free turbine type engines | |
| RU2466287C1 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем с форсажной камерой сгорания и система для его осуществления | |
| CN113375890A (zh) | 用于激波风洞的热喷流实验装置 | |
| RU2649715C1 (ru) | Способ полетной диагностики авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков | |
| US9903278B2 (en) | Control apparatus for estimating operating parameter of a gas-turbine aeroengine | |
| US20130091851A1 (en) | Method and a device for producing a setpoint signal | |
| RU2389008C1 (ru) | Способ отладки газотурбинного двигателя с форсажной камерой | |
| RU2596413C1 (ru) | Способ определения тяги в полете турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков | |
| RU2319025C1 (ru) | Способ управления газотурбинным двигателем | |
| Rademakers et al. | Investigation of flow distortion in an integrated inlet of a jet engine | |
| RU2346173C2 (ru) | Способ определения тяги турбореактивного двухконтурного двигателя | |
| RU2011119958A (ru) | Способ диагностики турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков | |
| RU2592562C1 (ru) | Способ регулирования авиационного турбореактивного двигателя | |
| RU2464437C1 (ru) | Способ управления турбореактивным двухконтурным двигателем с форсажной камерой | |
| Riegler et al. | Validation of a mixed flow turbofan performance model in the sub-idle operating range | |
| RU2726966C1 (ru) | Способ управления расходом топлива в форсажную камеру сгорания двухконтурного турбореактивного двигателя | |
| RU2736403C1 (ru) | Способ управления турбореактивным двигателем | |
| CN104179601A (zh) | 用于确定在内燃机的高压-废气再循环系统中的质量流量的方法和控制单元 | |
| RU2692189C1 (ru) | Способ управления турбореактивным двухконтурным двигателем | |
| RU2443890C1 (ru) | Способ управления площадью критического сечения реактивного сопла двухконтурного газотурбинного двигателя |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140716 |