RU2553856C1 - Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей - Google Patents
Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553856C1 RU2553856C1 RU2014116865/05A RU2014116865A RU2553856C1 RU 2553856 C1 RU2553856 C1 RU 2553856C1 RU 2014116865/05 A RU2014116865/05 A RU 2014116865/05A RU 2014116865 A RU2014116865 A RU 2014116865A RU 2553856 C1 RU2553856 C1 RU 2553856C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- chamber
- decomposition
- air
- sealed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике моделирования процессов разложения смазочных масел в газотурбинных двигателях для проведения исследований по токсичности продуктов разложения смазочных масел и для сокращения количества полетных проб воздуха кабин летательных аппаратов при исследовании степени загрязнения воздуха вредными веществами, поступающими вместе с воздухом в систему кондиционирования воздуха, и определения состава вредных примесей, опасных концентраций в воздухе газов и паров, повышения чувствительности их определения. Устройство для моделирования содержит дозатор масла, камеру распыления и разложения смазочных масел (1). На выходе потока воздуха из камеры расположен диффузор (2). На камере размещен нагреватель (3) с термопарой (4) и термореле (5). Устройство включает воздуховод (6), подводящий перекачиваемый горячий воздух в камеру разложения смазочных масел, подключенный через манометр (7) к воздушному компрессору (8). Устройство содержит баллон (13), заполненный азотом особой чистоты, соединенную с ним газопроводом через регулятор (12), переходник (11) и накидные гайки (23, 24) герметичную мерную емкость с воздушной полостью, с маслом и крышкой для залива масла, с маслопроводом. Мерная емкость (9) подключена через переходник (11) с накидными гайками (20, 21) к мерному капилляру (15) в рубашке охлаждения (16) с циркулирующей водой через термостат с насосом (18) и радиаторами, прикрепленному к камере разложения с помощью накидной гайки (22) и конуса уплотнения (25). Также устройство включает дополнительную камеру (26), привинченную к основной камере разложения (1) соосно и герметизированную прокладкой (27), с установленным внут�
Description
Изобретение относится к технике моделирования процессов разложения смазочных масел в газотурбинных двигателях (ГТД) для проведения исследований по токсичности продуктов разложения смазочных масел и для сокращения количества полетных проб воздуха кабин летательных аппаратов (ЛА) при исследовании степени загрязнения воздуха вредными веществами, поступающими вместе с воздухом в систему кондиционирования воздуха (СКВ), и определения состава вредных примесей, опасных концентраций в воздухе газов и паров, повышения чувствительности их определения.
Основной источник загрязнения воздуха кабин летательных аппаратов - унос смазочного масла из передних опор двигателей с его последующим полным или частичным разложением в тракте компрессора газотурбинного двигателя (ГТД) на разных режимах его работы. Сложная смесь, содержащая пары и аэрозоли смазочного масла, пары алифатических углеводородов, акролеина, формальдегида, фенола, крезолов, уксусной кислоты, бензола, трикрезилфосфата, этилового, пропилового, бутилового и изобутилового спиртов, ацетона, толуола, ксилолов, окиси и двуокиси углерода, поступает из системы кондиционирования воздуха в кабину ЛА. Кроме того, воздух кабин ЛА загрязняют выделения из отделочных матераилов кабины и антропотоксины и для выявления источника загрязнения необходимы данные о полном составе продуктов разложения масла в ГТД на конкретном режиме полета, а отбор проб воздуха ГТД в полете сильно затруднен.
Предлагаемое устройство может быть использована при заводских и сертификационных испытаниях ЛА на соответствие требованиям §831 АП-25 (Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. 2008 г.), аналогично АП-29 (вертолеты) и АП-23 (гражданские легкие самолеты) и при проведении токсикологических исследований.
Известены "Способ оценки коррозийных свойств моторных масел" (авторское свидетельство АС № 129872, опубл. 59 г.) и устройство для его обеспечения, содержащее расходный бачок, насос для нагнетания моторного масла, которое разбрызгивается на нагретые стенки бачка и стекает вниз. Масло должно омывать поверхности пластин. Однако данное устройство не обеспечивает точности моделирования состава продуктов разложения масла в авиационных ГТД путем воспроизведения концентрации разложения масла в авиационных ГТД, регулирования времени нахождения масла в горячей зоне, смены режимов работы устройства для имитации конкретных режимов разложения масла в ГТД.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, описанное в патенте на изобретение РФ № 2476852 от 13.02.2012. Известны «Способ оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел» и устройство, содержащее шприц-дозатор, заполняемый смазочным маслом, шток шприца-дозатора с электроприводом, мембрану испарителя, теплоизолятор, термодатчик, термореле, камеру разложения масла с диафрагмой на выходе потока воздуха из камеры, для регулирования объема камеры внутри ее помещены стальные шарики, нагреватель, расположенный на камере. Для создания давления воздуха в камере установлен воздуховод, подключенный через манометр к воздушному компрессору (пат. RU № 2476852, от 13.02.2012 г.).
В шприц-дозатор набирают масло, идентичное применяемому в двигателе. Игла шприца прокалывает мембрану и теплоизолятор испарителя, совмещенного с камерой разложения масла с помещенными внутри для регулирования объема стальными шариками. В камере разложения с помощью нагревателя, термодатчика и термореле создается температура, равная температура заданной ступени отбора компрессора. Давление воздуха в камере, равное давлению в ступени отбора ГТД, создают с помощью компрессора и контролируют по манометру. Расход воздуха регулируют с помощью подбора сечения диафрагмы для имитации времени нахождения масла в горячей зоне двигателя. Время нахождения масла в горячей зоне, рассчитываемого как отношение объема горячей зоны компрессора двигателя, вычисляется из геометрических параметров двигателя, где происходит разложение масла, к объемной скорости воздуха через данную ступень.
К недостаткам такой конструкции можно отнести то, что для ввода масла в обогреваемую камеру используется шприц, с помощью которого трудно добиться воспроизводимых результатов по значению концентраций продуктов разложения масла из-за неравномерной подачи самого масла. Затруднен анализ количества введенного масла в ходе эксперимента. Кроме того, разложение масла начинается уже в игле шприца, что искажает данные по составу продуктов разложения. В описанном устройстве в ходе эксперимента (без разборки конструкции) невозможно изменение основного параметра - время нахождения масла в горячей зоне, т.к. объем камеры разложения здесь фиксирован.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении точности моделирования состава продуктов разложения масла в авиационных ГТД путем воспроизведения концентрации разложения масла в авиационных ГТД, регулирования времени нахождения масла в горячей зоне, смены режимов работы устройства для имитации конкретных режимов разложения масла в ГТД. Предложенное устройство после соответствующей метрологической аттестации может быть применено для поверки в целом систем отбора проб воздуха ГТД (СОП).
Для достижения указанного технического результата в устройстве для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей, содержащем дозатор масла, камеру распыления и разложения смазочных масел, диффузор на выходе потока воздуха из камеры, размещенные на камере нагреватель (трубчатая печь) с термопарой и термореле, воздуховод, подводящий перекачиваемый горячий воздух в камеру разложения смазочных масел, подключенный через манометр к воздушному компрессору, устройство содержит баллон, заполненный азотом особой чистоты, соединенную с ним газопроводом через регулятор, переходник и накидные гайки герметичную мерную емкость с воздушной полостью, с маслом и крышкой для залива масла, с маслопроводом, подключенную через переходник с накидными гайками к мерному капилляру в рубашке охлаждения с циркулирующей водой через термостат, с насосом и радиаторами, прикрепленному к камере разложения с помощью накидной гайки и конуса уплотнения, дополнительную камеру, привинченную к основной камере разложения соосно и герметизированную прокладкой, с установленным внутри нее штоком с маховиком, с нарезанной и не нарезанной частями, где нарезанная часть выполнена с возможностью перемещения во внутренней шайбе с резьбой для регулирования объема камеры разложения и изменения условий моделирования концентрации масла, а не нарезанная часть герметизирована в сальнике с графитовым уплотнением.
Таким образом, во время одного эксперимента без его прекращения можно моделировать любые процессы разложения масла в компрессоре ГТД (изменение температуры и давления воздуха, времени нахождения масла в горячей зоне), что значительно сокращает время эксперимента.
На фиг. 1 представлен чертеж предлагаемого устройства.
Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей содержит дозатор масла, камеру распыления и разложения смазочных масел (1), диффузор (2) на выходе потока воздуха из камеры, размещенные на камере нагреватель (3) (трубчатая печь) с термопарой (4) и термореле (5), воздуховод (6), подводящий перекачиваемый горячий воздух в камеру разложения смазочных масел, подключенный через манометр (7) к воздушному компрессору (8), дозатор масла выполнен из герметичной мерной емкости (9), в которую под давлением подают азот через газопровод (10), подключенный через переходник (11) и регулятор (12) к баллону (13), а подачу масла в камеру разложения (1) осуществляют через масловоды (14) с переходниками (11) и через мерный капилляр (15), термостатированный циркуляцией воды комнатной температуры в рубашке охлаждения (16), что обеспечивает равномерное поступление масла в камеру, а мерную емкость (9) до и после эксперимента взвешивают для определения скорости подачи. Масло равномерно распыляется горячим воздухом из обогреваемого воздуховода без разложения в капилляре (15). Для изменения условий моделирования концентрации масла объем камеры регулируют за счет вворачивания внутрь камеры нарезного штока (17) по резьбе, выполненной внутри камеры, а не нарезанная часть штока перемещается внутри дополнительно привинчивающегося нерабочего отсека камеры через графитовое уплотнение со стопорной гайкой.
Кроме того, устройство содержит баллон, заполненный азотом особой чистоты (ОСЧ) (13), регулятор (12) с газопроводом (10), соединенный через переходник (11) и накидные гайки (23) и (24) с воздушной полостью герметичной мерной емкости (9) с маслом с крышкой (19) для залива масла, маслопровод (14) с переходником (11) и накидными гайками (20) и (21), мерный капилляр (15) в рубашке охлаждения (16) с циркулирующей водой через термостат с насосом (18) и радиаторами, который крепится к камере разложения с помощью накидной гайки (22) и конуса уплотнения (25), дополнительную камеру (26), привинченную к основной камере разложения (1) (соосно) и герметизированную прокладкой (27), шток с маховиком (17) с нарезанной и не нарезанной частью, где нарезанная часть перемещается во внутренней шайбе с резьбой (28), а не нарезанная часть герметизируется в сальнике с графитовым уплотнением (29).
Работа устройства.
Устройство работает следующим образом. Сначала задаются моделируемые параметры воздуха в ГТД (температура и давление воздуха, время нахождения масла в данной ступени компрессора ГТД). До начала работы расчетным или экспериментальным путем определяется внутренний объем камеры разложения (1) при полностью ввернутом и вывернутом штоке (17) и в промежуточных значениях (разное количество оборотов штока (17)). В мерную емкость (9) через горловину с крышкой (19) заливается исследуемое масло. Вместе с газопроводом (10) (до регулятора давления (12)) и масловодом (14) без переходников (11) емкость взвешивают. Далее она присоединяется через переходник (11) с накидными гайками (23) и (24) к регулятору давления (12) баллона с азотом (13) и через переходник (11) с накидными гайками (21) и (22) к капилляру (15), с рубашкой охлаждения (16) и радиаторами (30), к которым подсоединен водяной термостат с насосом (18). Скорость истечения масла из емкости (9) зависит от разности давления азота в емкости, задаваемого регулятором давления (12), и давления воздуха по манометру (7) в камере разложения (1), а также от сечения мерного капилляра (15). Давление азота, а при необходимости и сечение капилляра подбирают экспериментально. Устройство полностью собирается. С помощью штока (17) устанавливается необходимый объем камеры. На выход из камеры разложения с накидной гайкой (31) вворачивается диффузор (2) нужного сечения со штуцером для обеспечения потребной скорости потока загрязненного воздуха при выбранном давлении в камере разложения. Устанавливаются необходимые параметры воздуха на компрессоре (8), контролируемые по манометру (7). На трубчатую печь (3) через термореле (5) с выбранной температурой подается напряжение и при выходе на заданный режим по термопаре (4) давление в емкости (9) поднимается с помощью регулятора давления (12) до получения необходимой разности давления на капилляре (15) и обеспечения потребного потока масла. Поток стабилен, т. к капилляр термостатирован, а перепад давления на нем поддерживается постоянным во время всего эксперимента. Расход масла за эксперимент определяется по разности веса емкости с маслом до и после эксперимента (после отсоединения баллона на его место подключается вакуумная линия для сбора остатков масла из масловода и капилляра). Все параметры, кроме скорости расхода масла (менять нежелательно из-за снижения метрологических характеристик), по потребности меняются в широком диапазоне в ходе эксперимента. Они выбираются в зависимости от целей использования полученного в устройстве газового потока, содержащего продукты разложения смазочного масла в условиях, имитирующих условия в компрессоре ГТД и в постоянной концентрации. Давление воздуха в камере, равное давлению в ступени отбора ГТД, создают с помощью компрессора и контролируют по манометру. Расход воздуха регулируют с помощью подбора сечения диафрагмы для имитации времени нахождения масла в горячей зоне двигателя. Время нахождения масла в горячей зоне, рассчитываемого как отношение объема горячей зоны компрессора двигателя, вычисляется из геометрических параметров двигателя, где происходит разложение масла, к объемной скорости воздуха через данную ступень.
Все это позволяет, кроме обычного использования в токсикологических экспериментах и в рамках использования способа оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей на содержание продуктов разложения смазочных масел (патент на изобретение РФ № 2476852 от 13.02.2012), использовать данное устройство при метрологической аттестации систем отбора проб воздуха ГТД.
Claims (1)
- Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей, содержащее дозатор масла, камеру распыления и разложения смазочных масел, диффузор на выходе потока воздуха из камеры, размещенные на камере нагреватель с термопарой и термореле, воздуховод, подводящий перекачиваемый горячий воздух в камеру разложения смазочных масел, подключенный через манометр к воздушному компрессору, отличающееся тем, что устройство содержит баллон, заполненный азотом особой чистоты, соединенную с ним газопроводом через регулятор, переходник и накидные гайки герметичную мерную емкость с воздушной полостью, с маслом и крышкой для залива масла, с маслопроводом, подключенную через переходник с накидными гайками к мерному капилляру в рубашке охлаждения с циркулирующей водой через термостат с насосом и радиаторами, прикрепленному к камере разложения с помощью накидной гайки и конуса уплотнения, дополнительную камеру, привинченную к основной камере разложения соосно и герметизированную прокладкой, с установленным внутри нее штоком с маховиком, с нарезанной и не нарезанной частями, где нарезанная часть выполнена с возможностью перемещения во внутренней шайбе с резьбой для регулирования объема камеры разложения и изменения условий моделирования концентрации масла, а не нарезанная часть герметизирована в сальнике с графитовым уплотнением.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116865/05A RU2553856C1 (ru) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116865/05A RU2553856C1 (ru) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2553856C1 true RU2553856C1 (ru) | 2015-06-20 |
Family
ID=53433804
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014116865/05A RU2553856C1 (ru) | 2014-04-28 | 2014-04-28 | Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2553856C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662763C1 (ru) * | 2017-09-12 | 2018-07-30 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Способ оценки средних за полёт концентраций токсичных примесей в воздухе гермокабин летательных аппаратов и в воздухе, поступающем от компрессоров газотурбинных двигателей, и устройство для его осуществления |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU129872A1 (ru) * | 1959-01-08 | 1959-11-30 | А.И. Зарубин | Способ оценки коррозионных свойств моторных масел |
US3751661A (en) * | 1970-06-10 | 1973-08-07 | United Aircraft Corp | Engine oil inspection system using x-ray fluorescence |
EP2014877A2 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-14 | United Technologies Corporation | Systems and methods for monitoring gas turbine engines |
RU2419790C2 (ru) * | 2009-05-25 | 2011-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" | Способ измерения степени загрязнения моторного масла продуктами износа узлов трения |
RU2455629C1 (ru) * | 2011-03-28 | 2012-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Устройство для оценки качества смазочных масел |
RU2476852C1 (ru) * | 2012-02-13 | 2013-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел |
-
2014
- 2014-04-28 RU RU2014116865/05A patent/RU2553856C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU129872A1 (ru) * | 1959-01-08 | 1959-11-30 | А.И. Зарубин | Способ оценки коррозионных свойств моторных масел |
US3751661A (en) * | 1970-06-10 | 1973-08-07 | United Aircraft Corp | Engine oil inspection system using x-ray fluorescence |
EP2014877A2 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-14 | United Technologies Corporation | Systems and methods for monitoring gas turbine engines |
RU2419790C2 (ru) * | 2009-05-25 | 2011-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Камская государственная инженерно-экономическая академия" | Способ измерения степени загрязнения моторного масла продуктами износа узлов трения |
RU2455629C1 (ru) * | 2011-03-28 | 2012-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Устройство для оценки качества смазочных масел |
RU2476852C1 (ru) * | 2012-02-13 | 2013-02-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Способ оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662763C1 (ru) * | 2017-09-12 | 2018-07-30 | Акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Способ оценки средних за полёт концентраций токсичных примесей в воздухе гермокабин летательных аппаратов и в воздухе, поступающем от компрессоров газотурбинных двигателей, и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9010172B2 (en) | Detection system and humidity detection method for detecting volatile organic compound | |
CN110057593B (zh) | 一种航空发动机盐雾敏感性试验装置 | |
RU2403393C2 (ru) | Устройство для испытания приборов и элементов систем аэрогазового и пылевого контроля шахтной атмосферы | |
CA2855802C (en) | Methods and apparatus for inspecting cooling holes | |
CN104458557A (zh) | 一种混合气体实验系统 | |
RU2553856C1 (ru) | Устройство для моделирования процессов разложения смазочных масел в компрессорах авиационных газотурбинных двигателей | |
CN104502261A (zh) | 一种多功能腐蚀气体实验箱 | |
CN203644291U (zh) | 一种低气压飞机货舱火灾实验模拟装置 | |
RU2476852C1 (ru) | Способ оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел | |
CN107860598A (zh) | 一种便携式颗粒物切割器快速校准装置及其校准方法 | |
CN203494410U (zh) | 自动调节式流量混气机 | |
Jankowski | Test Stand for Modelling of Combustion Processes of Liquid Fuels | |
US20080121021A1 (en) | Process and apparatus for inspection of an aircraft jet engine for oil leaks | |
RU2609819C1 (ru) | Устройство для проведения высокотемпературных газодинамических испытаний проточных элементов турбомашин | |
RU2426087C1 (ru) | Стенд для высотных испытаний двухконтурных турбореактивных двигателей | |
CN115756035A (zh) | 航空发动机高空过渡态全环境模拟试验平台及控制方法 | |
Trupka | Tracer gas mapping of beverage cart wake in a twin aisle aircraft cabin simulation chamber | |
RU2392197C1 (ru) | Способ испытания самолетной системы нейтрального газа для минимизации образования воспламеняемых паров топлива | |
RU2010100690A (ru) | Способ контроля технического состояния газотурбинного двигателя | |
RU92962U1 (ru) | Установка для поверки влагомеров нефти и нефтепродуктов | |
RU92535U1 (ru) | Газодинамическая установка | |
Yuan et al. | Experiment study of heat transfer in aeroengine bearing chambers | |
RU126468U1 (ru) | Устройство для приготовления парогазовых смесей | |
RU206104U1 (ru) | Лабораторный испытательный термический стенд | |
RU2284498C1 (ru) | Газодинамический испытательный стенд |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200429 |