Характеристика разгона двигателя на приёмистости

Автоматизация приёмистости ГТД

Лекция 11

Приёмистость двигателя – процесс перехода с режима маголого газа на режим максимальной тяги. Этот процесс характеризуется временем приёмистости . Чем меньше , тем лучше. Время приёмистости зависит от разгонных свойств двигателя, программы управления подачей топлива, изменение геометрии компрессора и площади критического сечения сопла.

Разгон двигателя на приёмистости наиболее полно отображается на характеристике компрессора. Для разгона двигателя необходим избыточный момент на турбине, что обеспечивается увеличением расхода топлива и соответствующим повышением температуры . Рост температуры ограничивается предельно допустимым её значением и снижением газодинамической устойчивости компрессора. Поэтому оптимальной линией разгона двигателя на характеристике компрессора является линия, расположенная ниже границы устойчивости с определённым запасом.

Время приёмистости двигателя может быть определено из уравнения движения ротора турбокомпрессора:

.

Время приёмистости тем меньше, чем меньше момент инерции ротора и чем больше избыточный момент на турбине .

Особенностью приёмистости двухкаскадного ТРД является увеличение скольжения роторов по сравнению со скольжением роторов при медленном изменении частоты вращения.

Характер изменения скольжения роторов двухвального ТРД

1- на установившемся режиме, 2 – при разгоне, 3 – при дросселировании

При резком увеличении расхода топлива теплоперепад на турбине ВД увеличивается в большей степени, чем на турбине НД. Это приводит к ускоренному увеличению частоты вращения ротора ВД и увеличению скольжения роторов.

Разгонная характеристика для ротора ВД имеет такой же вид, как и для одновального ТРД.

1 – оптимальный разгон, 2 – реальный разгон, 3 – линия установивших ся режимов, 4 - дросселирование.

При разгоне уменьшается, а при дросселировании увеличивается.

Разгонная характеристика по ротору НД определяется расходом воздуха на выходе из компрессора НД, т.е. частотой вращения ВД. При медленном разгоне происходит снижение запаса . При быстром разгоне из-за увеличения скольжения роторов увеличивается отсос воздуха с выхода компрессора НД. Это приводит к увеличению запаса устойчивости компрессора НД. При дросселировании двигателя из-за резкого уменьшения расхода топлива вначале наблюдается увеличение , затем из-за уменьшения скольжения роторов – уменьшение запаса устойчивости.

При проектировании двигателя время приёмистости определяется в результате интегрирования системы дифференциальных уравнений и построения переходного процесса по частоте вращения. , при использовании механизации сопла .

Для получения минимального времени приёмистости необходимо изменять расход по такой программе, чтобы разгон осуществлялся по оптимальной линии на характеристике компрессора. При этом допустимый избыток топлива при разгоне двигателя определяется устойчивостью компрессора и допустимой максимальной . Программа изменения составляется на основе кривых разгона на характеристике компрессора. Для каждой точки кривой разгона можно определить соответствующие значения и и построить оптимальную программу подачи топлива в двигатель .

Быстродействие системы подачи топлива намного превышает требуемую скорость подачи топлива во время приёмистости. В целях исключения повышенной подачи топлива при резком переводе РУД применяют специальные автоматы приёмистости. К которым относятся гидрозамедлитель и ограничитель нарастания давления.

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2130; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!