RU2480601C2 - Gas turbine engine start-up control method - Google Patents
Gas turbine engine start-up control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480601C2 RU2480601C2 RU2011106704/06A RU2011106704A RU2480601C2 RU 2480601 C2 RU2480601 C2 RU 2480601C2 RU 2011106704/06 A RU2011106704/06 A RU 2011106704/06A RU 2011106704 A RU2011106704 A RU 2011106704A RU 2480601 C2 RU2480601 C2 RU 2480601C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- air
- temperature
- pressure
- starter
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области газотурбинного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).The invention relates to the field of gas turbine engine manufacturing and can be used in electronic systems (ACS) for automatic control of gas turbine engines (GTE).
Известен способ управления запуском ГТД с гидромеханической САУ, Кеба И.В. «Летная эксплуатация вертолетных ГТД». - М.: Транспорт, 1976 г., с. 178, заключающийся в том, что в процессе запуска двигателя бортмеханик по показаниям прибора в кабине вертолета контролирует значение температуры газов за турбиной и, если температура становится выше заданного предела, выключает двигатель.A known method of controlling the launch of a gas turbine engine with hydromechanical self-propelled guns, I. Keba "Flight operation of helicopter gas turbine engines." - M .: Transport, 1976, p. 178, which consists in the fact that in the process of starting the engine, the flight engineer, according to the indications of the device in the helicopter cockpit, controls the gas temperature behind the turbine and, if the temperature rises above a predetermined limit, turns off the engine.
Недостатком известного способа является его низкая эффективность.The disadvantage of this method is its low efficiency.
Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является способ управления запуском ГТД, заключающийся в том, что включают воздушный стартер и начинают раскрутку ротора двигателя, измеряют частоту вращения ротора двигателя, давление и температуру воздуха на входе в двигатель, в зависимости от температуры и давления воздуха на входе в двигатель определяют расход топлива, необходимый для розжига камеры сгорания (КС) двигателя, и при достижении частотой наперед заданного значения, определяемого для каждого типа двигателя расчетно-экспериментальным путем и уточняемого в процессе ПСИ двигателя, подают расход розжига в КС.Closest to this invention, in technical essence, is a method for controlling the start of a gas turbine engine, which consists in turning on the air starter and starting the engine rotor, measuring the rotor speed of the engine, pressure and air temperature at the engine inlet, depending on the temperature and air pressure at the engine inlet, the fuel consumption necessary to ignite the combustion chamber (KS) of the engine is determined, and when the frequency reaches the predetermined value determined for each type of engine p countable and experimentally confirmed in the course of engine PSI is supplied to the ignition rate of the COP.
Недостатком этого способа является следующее.The disadvantage of this method is the following.
Располагаемая мощность турбины воздушного стартера (ВС) зависит от давления и температуры подаваемого на нее воздуха и снижается (из-за падения кпд) по мере выработки ресурса ВС.The available power of the air starter (AC) turbine depends on the pressure and temperature of the air supplied to it and decreases (due to a drop in efficiency) as the aircraft develops a resource.
Потребная мощность, необходимая для раскрутки ротора двигателя до частоты вращения, при которой возможен розжиг КС, по мере выработки ресурса двигателя растет (из-за износа механических частей ротора).The required power required for the rotation of the engine rotor to a rotational speed at which the ignition of the compressor is possible, as the engine resource is exhausted increases (due to wear of the mechanical parts of the rotor).
Таким образом, может возникнуть ситуация, когда из-за сочетания внешних (температура и давление воздуха) и внутренних (выработка ресурса механической части ротора двигателя) факторов запуск двигателя может оказаться невозможным по причине нехватки мощности ВС.Thus, a situation may arise when, due to a combination of external (temperature and air pressure) and internal (life of the mechanical part of the engine rotor) factors, starting the engine may not be possible due to a lack of aircraft power.
Это снижает надежность работы ГТД и является недопустимым для самолетов не только боевой авиации, но и гражданского воздушного флота.This reduces the reliability of the gas turbine engine and is unacceptable for aircraft not only combat aircraft, but also the civil air fleet.
Целью изобретения является повышение качества работы САУ ГТД и, как следствие, повышение надежности запуска ГТД.The aim of the invention is to improve the quality of work of self-propelled guns of gas turbine engines and, as a result, increase the reliability of launching gas turbines.
Поставленная цель достигается тем, что в способе управления запуском ГТД, заключающемся в том, что включают воздушный стартер и начинают раскрутку ротора двигателя, измеряют частоту вращения ротора двигателя, давление и температуру воздуха на входе в двигатель, в зависимости от температуры и давления воздуха на входе в двигатель определяют расход топлива, необходимый для розжига камеры сгорания (КС) двигателя, и при достижении частотой наперед заданного значения, определяемого для каждого типа двигателя расчетно-экспериментальным путем и уточняемого в процессе ПСИ двигателя, подают расход розжига в КС, дополнительно для повышения мощности воздушного стартера подогревают воздух, подаваемый на турбину воздушного стартера, за счет сжигания в нем топлива, дозирование которого осуществляют в зависимости от давления и температуры воздуха на входе в воздушный стартер и температуры газов в камере подогрева.This goal is achieved by the fact that in the method of controlling the start of a gas turbine engine, which consists in turning on the air starter and starting the engine rotor, measuring the rotor speed of the engine, pressure and air temperature at the engine inlet, depending on the temperature and air pressure at the inlet the fuel consumption necessary for ignition of the combustion chamber (CS) of the engine is determined in the engine, and when the frequency reaches a predetermined value determined for each engine type by the calculated-experimental way and the engine specified in the PSI process, the ignition flow is supplied to the compressor station, in addition to increase the power of the air starter, the air supplied to the air starter turbine is heated by burning fuel in it, dosing is carried out depending on the pressure and temperature of the air entering the air starter and gas temperatures in the heating chamber.
На фигуре представлена схема устройства, реализующая заявляемый способ.The figure shows a diagram of a device that implements the inventive method.
Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 датчиков (БД), электронный регулятор 2 (ЭР), блок 3 исполнительных элементов (ИЭ), выходы которого подключены к дозатору 4 расхода топлива в основную КС, входной 5 и выходной 6 заслонкам ВС (на фигуре не показан), дозатору 7 расхода топлива в камеру подогрева воздуха (на фигуре не показана).The device contains serially connected
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
По команде из кабины пилота «Запуск» ЭР 2 выдает команды в блок 3, по которым открываются входная 5 и выходная 6 заслонки ВС - включается ВС и начинается раскрутка ротора двигателя.On command from the cockpit “Start”,
С помощью БД 1 в ЭР 2 измеряют частоту вращения ротора двигателя, давление и температуру воздуха на входе в двигатель, в зависимости от температуры и давления воздуха на входе в двигатель определяют расход топлива, необходимый для розжига камеры сгорания (КС) двигателя.Using
Так, например, для двигателя ПС-90А2 разработки ОАО «Авиадвигатель» это делают следующим образом:So, for example, for the PS-90A2 engine developed by Aviadvigatel OJSC, this is done as follows:
где Gт роз. - расход топлива, необходимый для розжига КС;where GT roses. - fuel consumption required for ignition of the compressor;
k - коэффициент коррекции расхода розжига по тепловому состоянию двигателя (зависит от температуры воздуха за компрессором, может меняться от 0,8 до 1,2, номинал равен 1,0);k is the coefficient of correction of the ignition flow according to the thermal state of the engine (it depends on the air temperature behind the compressor, it can vary from 0.8 to 1.2, the nominal value is 1.0);
Pвх - давление воздуха на входе в двигатель;Pin - air pressure at the engine inlet;
Tвх. - температура воздуха на входе в двигатель.Tvh. - air temperature at the engine inlet.
При достижении частотой вращения ротора двигателя наперед заданного значения, определяемого для каждого типа двигателя расчетно-экспериментальным путем и уточняемого в процессе ПСИ двигателя (для двигателя ПС-90А2 это значение равно 1200 об./мин), по команде ЭР 2 с помощью блока 3 и дозатора 4 подают расход розжига к форсункам КС (на фигуре не показаны).When the engine rotor speed reaches a predetermined value determined for each engine type by calculation and experimentation and specified in the engine PSI process (for the PS-90A2 engine, this value is 1200 rpm), by
Кроме этого, для повышения мощности ВС подогревают воздух, подаваемый через заслонку 5 на турбину ВС (на фигуре не показана), за счет сжигания в нем топлива, дозирование которого осуществляют по командам ЭР 2 с помощью блока 3 и дозатора 7 в зависимости от полученных из БД 1 значений давления и температуры воздуха на входе в ВС и температуры газов в камере подогрева (на фигуре не показана).In addition, to increase the power of the aircraft, the air supplied through the
Например, для двигателя 117С разработки ОАО НПО «Сатурн», г.Рыбинск, расход топлива, необходимый для подогрева воздуха, определяют следующим образом.For example, for the 117C engine developed by JSC NPO Saturn, Rybinsk, the fuel consumption necessary for heating the air is determined as follows.
где Gт пв - расход топлива, необходимый для подогрева воздуха;where GT pv - fuel consumption necessary for heating the air;
Pствг - давление воздуха на входе в ВС;Pstvg is the air pressure at the inlet of the aircraft;
Tвх. - температура воздуха на входе в ВС;Tvh. - air temperature at the inlet of the aircraft;
f(Tвх.) - вычисляется в соответствии с таблицей 1;f (Tin.) - calculated in accordance with table 1;
Tвых.вх. - температура газов в камере подогрева;Out.in - gas temperature in the heating chamber;
f(Tвых.вк) - вычисляется в соответствии с таблицей 2.f (Tout.ext) - calculated in accordance with table 2.
Таким образом, за счет подогрева воздуха обеспечивается повышение располагаемой мощности ВС и, как следствие, повышение надежности запуска ГТД.Thus, due to the heating of the air, an increase in the available power of the aircraft is ensured and, as a result, an increase in the reliability of the launch of the gas turbine engine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106704/06A RU2480601C2 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Gas turbine engine start-up control method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011106704/06A RU2480601C2 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Gas turbine engine start-up control method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011106704A RU2011106704A (en) | 2012-08-27 |
RU2480601C2 true RU2480601C2 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=46937401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011106704/06A RU2480601C2 (en) | 2011-02-22 | 2011-02-22 | Gas turbine engine start-up control method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2480601C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679951C1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-02-14 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Air starter control device |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB604392A (en) * | 1944-11-14 | 1948-07-02 | Oerlikon Maschf | Improvements in or relating to a power plant |
GB1165537A (en) * | 1966-01-11 | 1969-10-01 | Coal Industry Patents Ltd | Improvements in Gas Turbine Systems |
SU78649A1 (en) * | 1947-11-01 | 1975-05-05 | Air turbine locomotive | |
RU34207U1 (en) * | 2003-07-17 | 2003-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" | Gas turbine unit using the energy of a gas generator |
RU43918U1 (en) * | 2004-10-21 | 2005-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | GAS-TURBINE BOX USING GAS GENERATOR ENERGY |
RU2260135C1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Gas-turbine engine starting system |
-
2011
- 2011-02-22 RU RU2011106704/06A patent/RU2480601C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB604392A (en) * | 1944-11-14 | 1948-07-02 | Oerlikon Maschf | Improvements in or relating to a power plant |
SU78649A1 (en) * | 1947-11-01 | 1975-05-05 | Air turbine locomotive | |
GB1165537A (en) * | 1966-01-11 | 1969-10-01 | Coal Industry Patents Ltd | Improvements in Gas Turbine Systems |
RU34207U1 (en) * | 2003-07-17 | 2003-11-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" | Gas turbine unit using the energy of a gas generator |
RU2260135C1 (en) * | 2003-11-28 | 2005-09-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Gas-turbine engine starting system |
RU43918U1 (en) * | 2004-10-21 | 2005-02-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова" | GAS-TURBINE BOX USING GAS GENERATOR ENERGY |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧЕРКАСОВ Б.А. Автоматика и регулирование ВРД. - М.: Машиностроение, 1988, с.324-326. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679951C1 (en) * | 2017-08-29 | 2019-02-14 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Air starter control device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011106704A (en) | 2012-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2965946C (en) | Multi-engine aircraft power plant with heat recuperation | |
CN102317600B (en) | Method and system for tuning a gas turbine and gas turbine including such a system | |
US11300054B2 (en) | Fuel flow control system and method for engine start | |
US10227931B2 (en) | Variable inlet guide vane scheduling | |
EP1806478A2 (en) | Gas turbine engine and cooling system therefor | |
CN103967622B (en) | The starting oil-feeding control system of miniature gas turbine | |
US10094292B2 (en) | Method of acceleration control during APU starting | |
US8915088B2 (en) | Fuel control method for starting a gas turbine engine | |
CN106795814B (en) | For starting the device and method of gas turbine, the method for regulating gas secondary speed and relevant gas turbine and turbogenerator | |
CN206092185U (en) | Micro turbine engine starts and oil feeding system | |
CN102910293A (en) | APU selective cool down cycle | |
RU2438031C2 (en) | Control method of fuel flow to afterburner of gas turbine engine | |
RU2480601C2 (en) | Gas turbine engine start-up control method | |
CN105317561A (en) | Two-shaft gas turbine | |
US8844295B2 (en) | Method for meeting a purge flow requirement for a power plant and a power plant having a purge control system | |
RU2555784C1 (en) | Control over gas turbine engine with afterburner combustion chamber | |
RU2435973C1 (en) | Method of fuel flow control at start of gas turbine engine | |
RU2431051C1 (en) | Gas turbine plant control method | |
RU2431753C1 (en) | Gas turbine plant control method | |
RU2491437C2 (en) | Method of starting gas turbine engine | |
RU2435970C1 (en) | Gas turbine plant control method | |
RU2389890C2 (en) | Control method of gas turbine engine with afterburner | |
RU122705U1 (en) | FUEL SUPPLY SYSTEM FOR GAS-TURBINE ENGINE | |
RU2405959C1 (en) | Method of gas generation for creation of thrust in air jet engine with multi-stage axial compressor and air jet engine | |
US20140165586A1 (en) | Turbine start method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |