Способ устранения вращающегося срыва в газотурбинном двигателе

Авторы патента:


Способ устранения вращающегося срыва в газотурбинном двигателе
Способ устранения вращающегося срыва в газотурбинном двигателе
Способ устранения вращающегося срыва в газотурбинном двигателе

 


Владельцы патента RU 2592954:

СНЕКМА (FR)

Изобретение касается способа устранения вращающегося срыва в компрессоре газотурбинного двигателя, который включает в себя следующие этапы: этап, на котором осуществляют автоматическое обнаружение помпажа в газотурбинном двигателе; этап, на котором осуществляют автоматический останов газотурбинного двигателя; в случае обнаружения помпажа этап, на котором осуществляют автоматическое восстановление запаса по помпажу; этап, на котором осуществляют автоматическое повторное зажигание газотурбинного двигателя. Технический результат изобретения - эффективное устранение вращающегося срыва. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к общей области газотурбинных двигателей. Более конкретно оно относится к способу, позволяющему устранить вращающийся срыв, оказывающий негативное влияние на компрессор газотурбинного двигателя, а также к устройству, позволяющему устранить вращающийся срыв в газотурбинном двигателе.

Это изобретение применимо к газотурбинным двигателям всех типов, а в частности к авиационным газотурбинным двигателям, таким как турбореактивные двигатели, турбовинтовые двигатели и т.д.

Предшествующий уровень техники

Помпаж - это интенсивное аэродинамическое явление, которое возникает в компрессорах. Оно влечет за собой аэродинамическую неустойчивость, которая приводит к большим продольным волнам, могущим достигать точки, где происходит изменение направления потока в компрессоре на обратное. Это явление, которое может оказаться разрушительным для лопаток компрессора. Помпаж характеризуется срывом потока большой части лопаток компрессора.

Вращающийся срыв также представляет собой аэродинамическую неустойчивость, которая оказывает негативное влияние на компрессор и которая характеризуется присутствием одного или нескольких локализованных карманов текучих сред (также именуемых застойными зонами или карманами). Вращающийся срыв распространяется в окружном направлении компрессора со скоростью, которая в общем ниже, чем скорость вращения компрессора. Поэтому вращающийся срыв соответствует частичному срыву потока компрессора, который характеризуется частичным ухудшением эксплуатационных характеристик, но который может оказаться стабильным и может выражаться в торможении или в уменьшении скоростей двигателя, а также характеризуется большими увеличениями температур на выходе турбины.

Вращающийся срыв обычно возникает в двух ситуациях:

- во время фаз запуска или повторного зажигания газотурбинного двигателя или

- во время фазы регулирования тяги после запуска. В этом случае вращающийся срыв обычно возникает после фазы помпажа в компрессоре.

Вращающийся срыв представляет собой устойчивое явление: в сущности, как только в компрессоре возникает вращающийся срыв, он оказывается установившимся, даже если условия, необходимые для возникновения вращающегося срыва, больше не присутствуют. Таким образом, вращающийся срыв обычно не исчезает сам по себе. Это явление имеет устойчивый характер, и если не принимаются меры для его устранения, то существует неизбежный риск разрушения турбины из-за перегрева. В общем случае именно аварийный сигнал перегрева приводит к оповещению пилотов о том, что возник вращающийся срыв. Кроме того, задержки в оповещении экипажа посредством аварийного сигнала, возникавшие в периоды большой рабочей нагрузки, привели к многочисленным разрушениям турбин.

Обнаружение вращающегося срыва предупреждает системы о том, что это явление возникло.

В настоящее время вращающийся срыв сразу же после обнаружения этого вращающегося срыва в газотурбинном двигателе устраняют путем останова с последующим повторным зажиганием газотурбинного двигателя либо вручную, либо автоматически. В большинстве случаев останов с последующим повторным зажиганием газотурбинного двигателя вызывает исчезновение вращающегося срыва, так что, когда газотурбинный двигатель зажигают повторно, вращающийся срыв исчезает.

Несмотря на это, испытания показывают высокий уровень отказов при повторном запуске двигателей.

Краткое изложение сущности изобретения

Целью изобретения является устранение недостатков, присущих современному состоянию уровня техники, путем предложения способа эффективного устранения вращающегося срыва, который возникает в компрессоре газотурбинного двигателя, посредством оптимизации повторного зажигания газотурбинного двигателя, когда последний остановлен после обнаружения вращающегося срыва.

Еще одна цель изобретения заключается в том, чтобы предложить способ устранения вращающегося срыва, могущий быть воплощенным посредством управляющих элементов, уже присутствующих в газотурбинном двигателе.

Чтобы достичь этого, в соответствии с первым аспектом изобретения предложен способ устранения вращающегося срыва в компрессоре газотурбинного двигателя, отличающийся тем, что включает в себя следующие этапы:

этап автоматического обнаружения помпажа в газотурбинном двигателе;

этап автоматического останова газотурбинного двигателя;

в случае обнаружения помпажа этап автоматического восстановления запаса по помпажу;

этап автоматического повторного зажигания турбомашины.

Этап обнаружения помпажа позволяет определить тип вращающегося срыва, то есть вращающийся срыв, который произошел в результате помпажа, или вращающийся срыв, который произошел в результате других причин, как пояснялось ранее. Таким образом, отработка вращающегося срыва происходит не одинаково, а в зависимости от того, произошел он в результате помпажа или по другим причинам. Следовательно, обнаружение того, возник ли помпаж в газотурбинном двигателе, позволяет адаптировать способ устранения вращающегося срыва к типу вращающегося срыва, который возник, так что оказывается возможной отработка вращающегося срыва наиболее эффективным образом. В сущности, работа без учета различия типов вращающегося срыва ухудшает повторное зажигание газотурбинного двигателя, поэтому испытания выявляют почти систематический отказ повторного зажигания, когда вращающийся срыв возник в результате помпажа и когда этап восстановления запаса не проводился.

Таким образом, когда помпаж не обнаружен, способ просто предусматривает этапы останова и повторного зажигания газотурбинного двигателя.

С другой стороны, когда помпаж обнаружен, способ предусматривает этап восстановления запаса по помпажу. Операция восстановления запаса по помпажу для компрессора, а точнее увеличения запаса по помпажу компрессора, означает, что можно предотвратить повторное возникновение условий, которые привели к возникновению вращающегося срыва, то есть помпажа.

Турбореактивный двигатель, согласно изобретению, также может демонстрировать одну или несколько следующих характеристик, взятых в отдельности или в соответствии со всеми их технически возможными комбинациями.

Этап останова преимущественно имеет продолжительность в диапазоне между 0,5 секунды и 2 секундами, а предпочтительно в диапазоне между 1 секундой и 1,5 секундами. Затем имеет место этап повторного зажигания. Таким образом, способ включает в себя этап микроостанова газотурбинного двигателя. Операция останова газотурбинного двигателя на период порядка одной секунды позволяет устранить вращающийся срыв в большинстве случаев. Кроме того, из вышеизложенного следует, что останов машины можно воплотить с помощью компонентов, уже присутствующих в газотурбинном двигателе. В сущности, топливные краны, присутствующие в газотурбинном двигателе, способны осуществлять микроостанов, продолжительность которого находится в диапазоне между 0,5 и 2 секундами. С другой стороны, они не могут осуществлять микроостановы, продолжительность которых значительно меньше 0,5 секунды, так что если желательно осуществлять микроостановы порядка миллисекунд, то газотурбинный двигатель должен быть оснащен специальными клапанами. Кроме того, для устранения вращающегося срыва более продолжительный микроостанов и не нужен.

Газотурбинный двигатель преимущественно включает в себя камеру сгорания, причем эту камеру сгорания питают топливом, при этом этап останова газотурбинного двигателя включает в себя этап прекращения подачи топлива в камеру сгорания. В сущности, прекращение подачи топлива в камеру сгорания является одним из простейших средств останова газотурбинного двигателя. Затем газотурбинный двигатель останавливается, и вращающийся срыв исчезает.

Подачу топлива в камеру сгорания преимущественно осуществляет топливный кран, причем этап прекращения подачи топлива в камеру сгорания является этапом, предусматривающим закрывание топливного крана.

Способ преимущественно включает в себя этап обнаружения вращающегося срыва. Этот этап предпочтительно имеет место перед любым другим этапом, а этапы останова и повторного зажигания газотурбинного двигателя предпочтительно воплощаются, если вращающийся срыв обнаружен.

Чтобы восстановить запас по помпажу для компрессора в случае помпажа во время запуска двигателя, уровень коэффициента «ConP», достигаемый во время помпажа, не должен быть достигнут снова во время запуска, который следует за устранением вращающегося срыва, и последующей фазы повторного зажигания, если предотвращать помпаж нужно и в дальнейшем. Уровень «ConP» является характеристикой запаса по помпажу компрессоров высокого давления.

Коэффициент «ConP» определяют по следующей формуле:

где

WF32 - расход топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания;

Ps32 - давление в камере сгорания;

T25 - температура на входе в компрессор;

и где θ равно 0,5.

Коэффициент «ConP» в общем случае является функцией «пониженной» скорости «Xn25r» компрессора. «Пониженную» скорость «Xn25r», в сущности, определяют по следующей формуле:

где Xn25 - скорость вращения каскада высокого давления.

Когда после помпажа возник вращающийся срыв, уровень коэффициента «ConP» при заданной «пониженной» скорости «Xn25r» должен быть снижен, чтобы избежать дальнейшего помпажа. Так, в соответствии с одним вариантом осуществления, упомянутый этап восстановления запаса по помпажу включает в себя этап записи в память уровня «ConP» при заданной «пониженной» скорости «Xn25», когда помпаж возник, что необходимо для снижения уровня «ConP» при меньшей «пониженной» скорости «Xn25r» после этапа повторного зажигания газотурбинного двигателя.

Чтобы снизить «ConP», используют уравнение для «ConP», являющееся функцией «пониженной» скорости «Xn25r». К этому уравнению применяют коэффициент понижения относительно уровня «Xn25r», который записан в памяти во время помпажа.

Тогда снижение «ConP» выражают как понижение потока топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, оптимизированного около точки «пониженной» скорости, которая является критической применительно к помпажу. Это предотвращает повторное возникновение помпажа, а значит и повторное возникновение вращающегося срыва. Этап управления потоком топлива может быть достигнут путем управления топливным клапаном, который позволяет управлять количеством топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.

Снижение «ConP» преимущественно достигается посредством последовательных понижений порядка 3-5%. Поэтому в соответствии с одним вариантом осуществления, последовательные помпажи и срывы записывают в памяти с целью итеративного снижения уровня «ConP» при заданной «пониженной» скорости «Xn25r».

Таким образом, чтобы восстановить запас по помпажу для компрессора, можно, в частности, понизить количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. А в более общем случае запас по помпажу можно восстановить путем управления многочисленными параметрами.

В соответствии с другим вариантом осуществления, который можно объединить с предыдущим, компрессор включает в себя, по меньшей мере, один статор, который имеет изменяемый угол установки, при этом упомянутый этап восстановления запаса по помпажу для компрессора включает в себя этап изменения угла установки статора. В сущности, изменение угла установки статора компрессора позволяет ограничивать нагрузку, прикладываемую к лопаткам компрессора. Это предотвращает помпаж, а значит и вращающийся срыв в компрессоре.

В соответствии с другим вариантом осуществления, который может быть объединен с предыдущими, компрессор предоставляется с выпускным клапаном, который позволять управлять количеством воздуха в компрессоре, при этом этап восстановления запаса по помпажу для компрессора включает в себя этап открывания выпускного клапана. В сущности, уменьшение количества воздуха в компрессоре также позволяет ограничивать нагрузку, прикладываемую к лопаткам компрессора, тем самым понижая риск возникновения помпажа в компрессоре.

Этап восстановления запаса по помпажу для компрессора может быть выполнен между этапами останова и повторного зажигания газотурбинного двигателя или после этапов повторного зажигания турбомашины.

Другой аспект изобретения также касается устройства для устранения вращающегося срыва в компрессоре газотурбинного двигателя, отличающегося тем, что оно включает в себя:

средство автоматического обнаружения помпажа в газотурбинном двигателе;

средство автоматического останова газотурбинного двигателя;

средство автоматического восстановления запаса по помпажу;

средство автоматического повторного зажигания газотурбинного двигателя.

Газотурбинный двигатель преимущественно включает в себя камеру сгорания, причем в эту камеру сгорания подается топливо, при этом упомянутые средства останова газотурбинного двигателя включают в себя элемент для прекращения подачи потока топлива в камеру сгорания. Этот элемент для прекращения подачи потока топлива может быть, например, топливным краном.

Преимущественно устраняющее устройство дополнительно включает в себя регулирующий элемент, выполненный с возможностью регулирования потока топлива в камеру сгорания. Этот регулирующий элемент может быть топливным краном.

Элемент для прекращения подачи топлива и элемент для регулирования топлива могут быть одним и тем же элементом или двумя разными элементами.

Другой аспект изобретения касается газотурбинного двигателя, который включает в себя устройство согласно второму аспекту изобретения.

Краткое описание чертежей

Другие характеристики и преимущества изобретения выяснятся при прочтении нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

на фиг. 1 показан чертеж, схематически отображающий этапы в способе, соответствующем изобретению;

на фиг. 2 показана кривая, которая отображает скорость вращения каскада высокого давления в зависимости от времени при нормальном зажигании;

на фиг. 3 показана кривая, которая отображает скорость вращения каскада высокого давления в зависимости от времени при зажигании с вращающимся срывом, когда воплощают способ согласно изобретению.

Для большей ясности идентичные или сходные элементы обозначены одинаковыми позициями на всех чертежах.

Подробное описание, по меньшей мере, одного варианта осуществления

Вращающиеся срывы можно разделить на две категории. В сущности, это, прежде всего, вращающиеся срывы, которые появляются во время зажигания или повторного зажигания газотурбинного двигателя. Эти вращающиеся срывы возникают в результате некорректных условий зажигания, например, такие как при сильном боковом ветре или неблагоприятных температурных условиях, например, таких как при горячем газотурбинном двигателе холодном окружающем воздухе. Внешние условия, которые благоприятствуют зажиганию в случае вращающегося срыва, не являются совершенно ясными.

Второй тип вращающегося срыва соответствует вращающемуся срыву, который возникает в результате помпажа. Помпаж представляет собой следствие массового создания условий срыва в потоке вокруг лопаточной системы компрессора. Помпаж может исчезнуть сам собой в случае устранения условий срыва в потоке вокруг лопаток компрессора и может не появится повторно. Это имеет место, например, после всасывания инородного предмета. Помпаж также может стать вращающимся срывом, если часть лопастной системы остается в условиях срыва потока. Следовательно, появление этих случаев вращающегося срыва непосредственно связано с явлениями помпажа, а значит и с запасом по помпажу компрессора.

Способ устранения вращающегося срыва, соответствующий изобретению, позволяет устранять вращающиеся срывы обоих этих типов.

На фиг. 1 показаны этапы в этом способе, который воплощен в газотурбинном двигателе, включающем в себя компрессор низкого давления, соединенный с турбиной низкого давления посредством вала низкого давления, компрессор высокого давления, соединенный с турбиной высокого давления посредством вала высокого давления, и камеру сгорания.

Топливо в камеру сгорания подается через топливный кран.

Газотурбинный двигатель соединен с цифровой системой управления двигателем с полной ответственностью (системой FADEC). В частности, система FADEC позволяет автоматически запускать газотурбинный двигатель. Чтобы сделать это, система FADEC может открывать элемент для прекращения подачи потока топлива, который предпочтительно является топливным краном. Система FADEC может также управлять элементом для регулирования потока топлива, который позволяет сделать регулируемым поток топлива, подаваемого в камеру сгорания. Этот элемент для регулирования потока топлива предпочтительно является топливным краном.

FADEC также может управлять выключением камеры сгорания, закрывая элемент для прекращения подачи потока топлива.

Обращаясь к фиг. 1, отмечаем, что способ, соответствующий изобретению, предпочтительно включает в себя, прежде всего, этап 101 обнаружения вращающегося срыва. Если вращающийся срыв не обнаружен, способ заканчивается (этап 102).

Если вращающийся срыв обнаружен, то способ включает в себя этап 103 обнаружения типа вращающегося срыва, который имел место.

Если обнаружен вращающийся срыв первого типа, то есть вращающийся срыв, который не обусловлен помпажом, то способ включает в себя этап 104 останова газотурбинного двигателя с последующим этапом 105 повторного зажигания газотурбинного двигателя. Этап 104 останова газотурбинного двигателя предпочтительно представляет собой этап, включающий в себя приведение в действия элемента для прекращения подачи потока топлива в камеру сгорания, чтобы прекратить подачу потока топлива, достигающего камеру сгорания. Этап 105 повторного зажигания газотурбинного двигателя предпочтительно представляет собой этап автоматического повторного зажигания газотурбинного двигателя посредством FADEC. Чтобы сделать это, FADEC, в частности, повторно открывает элемент для прекращения подачи потока топлива. Продолжительность прерывания предпочтительно составляет порядка одной секунды или полутора секунд. В сущности, такая продолжительность в большинстве случаев позволяет устранить вращающийся срыв.

На фиг. 2 представлена кривая A изменения скорости вращения каскада высокого давления, то есть ротора компрессора высокого давления, ротора турбины высокого давления и вала высокого давления, в зависимости от времени при нормальном зажигании. Когда кривая A находится в зоне 1, зажигание возможно без вращающегося срыва. Когда кривая A находится в зоне 2, зажигание возможно, но присутствует вращающийся срыв. Когда кривая A находится в зоне 3, зажигание газотурбинного двигателя невозможно. В случае, показанном посредством кривой A, газотурбинный двигатель зажигают, когда кривая A достигает точки 4. Эта точка 4 находится в зоне 1, так что зажигание имеет место без каких-либо проблем.

На фиг. 3 представлена кривая В изменения скорости вращения тела высокого давления в зависимости от времени при зажигании. Когда кривая В находится в зоне 1, зажигание возможно без вращающегося срыва. Когда кривая В находится в зоне 2, зажигание возможно, но присутствует вращающийся срыв. В случае согласно фиг. 3 зона, где присутствует вращающийся срыв, является более протяженной, например, потому, что вокруг турбомашины дует попутный ветер. Когда кривая В находится в зоне 3, зажигание газотурбинного двигателя невозможно. В случае, показанном посредством кривой В, газотурбинный двигатель зажигают, когда кривая A достигает точки 5. Эта точка 5 находится в зоне 2, где зажигание происходит с вращающимся срывом. В точке 6 вращающийся срыв обнаруживается, в результате чего происходит останов газотурбинного двигателя. Газотурбинный двигатель останавливают на период t1, который предпочтительно составляет порядка 1 секунды. Как можно заметить на фиг. 3, такой период t1 достаточен для уменьшения скорости вращения каскада высокого давления таким образом, что кривая В возвращается в зону запуска без вращающегося срыва. Затем происходит повторное зажигание турбомашины, и в большинстве случаев вращающийся срыв не возникает повторно.

Если обнаруживается вращающийся срыв второго типа, то есть вращающийся срыв, который обусловлен помпажем, то способ также предусматривает этап 104 останова газотурбинного двигателя. Как и в предыдущем случае, этап 104 останова газотурбинного двигателя предпочтительно представляет собой этап, включающий в себя приведение в действие элемента для прекращения подачи потока топлива в камеру сгорания, чтобы прекратить подачу потока топлива, достигающего камеру сгорания. Затем способ включает в себя этап 106 восстановления запаса по помпажу компрессора. В сущности, операция останова газотурбинного двигателя позволяет устранить вращающийся срыв. После этого останова проводят повторное зажигание газотурбинного двигателя. Следовательно, это автоматическое повторное зажигание проводят вскоре после прекращения подачи топлива. Это повторное зажигание вызывает повторное зажигание газотурбинного двигателя на уровне скорости, превышающем уровень скорости во время первоначального зажигания. Результатом этого во многих случаях является нормальное повторное зажигание. С другой стороны, даже если вращающийся срыв исчезает временно - вследствие того, что вращающийся срыв был обусловлен помпажем, - если условия, при которых появлялись условия помпажа, не устранены, то вращающийся срыв появится повторно в случае дальнейшего помпажа. Следовательно, запас по помпажу восстанавливают для компрессора так, чтобы дальнейший помпаж не возник, и чтобы не было возврата к вращающемуся срыву. Поэтому, чтобы предотвратить повторное возникновение вращающегося срыва, способ включает в себя этап увеличения запаса по помпажу газотурбинного двигателя, позволяющий устранить помпаж в газотурбинном двигателе.

В одном варианте осуществления, чтобы предотвратить повторное возникновение помпажа, этап 106 восстановления запаса по помпажу включает в себя этап 110 записи параметра «ConP», при котором помпаж имеет место, в память вместе с уравнением управления расходом топлива, которое является следствием уравнения, затрагивающего «ConP». Это уравнение является функцией «пониженной» скорости «Xn25r». Помимо этого, способ включает в себя этап 111 снижения «ConP» путем применения коэффициента понижения к этому уравнению относительно уровня «Xn25r», записанного в памяти во время помпажа, как пояснялось ранее. Этап 111 преимущественно проводят после этапа 105 повторного зажигания газотурбинного двигателя.

Затем снижение «ConP» выражают как понижение потока топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, оптимизированное около точки низкой скорости, которая является критической с точки зрения помпажа. Это предотвращает повторное возникновение помпажа, а значит и повторное возникновение вращающегося срыва. Этап управления потоком топлива может быть достигнут за счет работы топливного клапана, который позволяет управлять количеством топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.

Кроме того, локализованное применение снижения «ConP» предотвращает торможения и останов турбомашины при скоростях, которые не являются критическими с точки зрения помпажа.

В соответствии с одним вариантом осуществления, в случае повторного возникновения помпажа этап снижения «ConP» проводят итеративно. В сущности, чрезмерное снижение «ConP» также может вызвать торможение или даже останов газотурбинного двигателя: газотурбинный двигатель может затормозиться и больше не быть способным к ускорению или повторному зажиганию. Вот почему важно проводить понижения итеративно: прежде всего, к уравнению «ConP» применяют первый коэффициент понижения (например, 0,95, что соответствует 5%-ному снижению «ConP»). Потом происходит повторное зажигание двигателя, и появляется возможность продолжить запуск. В случае повторного возникновения вращающегося срыва после помпажа применяют второй коэффициент снижения (например, 0,9, что соответствует 10%-ному снижению «ConP»), после чего совершают еще одну попытку запуска, следующую за микроостановом, и так далее - пока не достигается максимального порога снижения «ConP». Сразу же по достижении этого порога повторный запуск считается невозможным, и пилоту посылается аварийный сигнал.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления, если управление газотурбинным двигателем осуществляется в замкнутом контуре посредством цепей коррекции, использующих «dXn25/dt», также именуемых контурами управления скоростью раскрутки газотурбинного двигателя в зависимости от параметра «Xn25r», то коэффициент понижения применяют к установке «dXn25/dt». В сущности, сама скорость раскрутки dXn25/dt является также представляющей параметр запаса по помпажу компрессора. Ограничивая скорость раскрутки двигателя, естественно, снижают параметр «ConP» при заданной низкой скорости «Xn25r».

Этапы 110 и 111 записи в память и снижения «ConP» позволяют увеличить запас по помпажу газотурбинного двигателя, что устраняет помпаж в газотурбинном двигателе, минимизируя при этом риск торможения или останова газотурбинного двигателя.

Чтобы восстановить запас по помпажу для компрессора, способ может включать в себя один или несколько из следующих этапов:

прежде всего, способ может включать в себя этап 106a понижения потока топлива в камеру сгорания; чтобы сделать это, система FADEC предпочтительно управляет элементом для регулирования потока топлива, чтобы уменьшить поток топлива в камеру сгорания. Элементом для регулирования расхода топлива можно также управлять с помощью средств управления, отличных от FADEC;

способ может также включать в себя этап 106b изменения угла установки статора компрессора высокого давления; чтобы сделать это, компрессор высокого давления должен включать в себя статор, который имеет лопатки, угол установки которых является изменяемым. Изменение угла установки лопаток компрессора высокого давления позволяет снизить нагрузку на компрессор высокого давления и тем самым увеличить запас по помпажу газотурбинного двигателя. Угол установки статора можно изменять с помощью системы FADEC или с помощью других средств управления. В одном варианте осуществления этап 106b изменения угла установки проводят итеративно в случае повторного возникновения помпажа. Этап 106b изменения угла установки статора преимущественно проводят путем последовательных изменений, порядок величины которых составляет от 1% до 2% закрытия номинального угла установки;

способ может также включать в себя этап 106c понижения количества воздуха в компрессоре высокого давления, позволяющий снизить нагрузку на компрессор высокого давления, и тем самым позволяет увеличить запас по помпажу. Чтобы сделать это, компрессор высокого давления предпочтительно предоставляют с выпускным клапаном, который позволяет управлять количеством воздуха в компрессоре высокого давления. Поэтому для восстановления запаса по помпажу этап 106c включает в себя этап открывания выпускного клапана.

Естественно, изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными со ссылками на чертежи, и в рамках контекста изобретения можно предвидеть альтернативы. Так, способ можно воплотить с помощью устройств управления, отличающихся от системы FADEC.

1. Способ устранения вращающегося срыва в компрессоре газотурбинного двигателя, отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы:
этап (103), на котором осуществляют автоматическое обнаружение помпажа в газотурбинном двигателе;
этап (104), на котором осуществляют автоматический останов газотурбинного двигателя;
в случае обнаружения помпажа этап (106), на котором осуществляют автоматическое восстановление запаса по помпажу;
этап (105), на котором осуществляют автоматическое повторное зажигание газотурбинного двигателя.

2. Способ по предыдущему пункту, в котором газотурбинный двигатель включает в себя камеру сгорания, причем эту камеру сгорания питают топливом, при этом упомянутый этап (104), на котором осуществляют останов газотурбинного двигателя, включает в себя этап, на котором прекращают подачу топлива в камеру сгорания.

3. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что топливный кран позволяет подавать топливо в камеру сгорания, причем этап, на котором прекращают подачу топлива в камеру сгорания, является этапом, на котором закрывают топливный кран.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает в себя этап (101), на котором обнаруживают вращающийся срыв.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап (106), на котором осуществляют восстановление запаса по помпажу, включает в себя этап (110), на котором записывают в память параметр (ConP), который является характеристикой запаса по помпажу.

6. Способ по предыдущему пункту, отличающийся тем, что он включает в себя этап (111), на котором снижают параметр (ConP).

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что этап (106), на котором осуществляют восстановление запаса по помпажу, включает в себя этап (106a), на котором понижают расход топлива в камеру сгорания.

8. Способ по п.1, в котором компрессор включает в себя по меньшей мере один статор с изменяемым углом установки, отличающийся тем, что этап (106), на котором осуществляют восстановление запаса по помпажу, включает в себя этап (106b), на котором изменяют угол установки статора.

9. Способ по п.1, в котором компрессор предоставлен с выпускным клапаном, который позволяет управлять количеством воздуха в компрессоре, при этом этап (106c), на котором осуществляют восстановление запаса по помпажу, включает в себя этап, на котором открывают выпускной клапан.



 

Похожие патенты:

Согласно изобретению, способ обнаружения вращающегося срыва потока в компрессоре газотурбинного двигателя содержит следующие этапы: обнаруживают (Е40) аномальное ускорение газотурбинного двигателя или рабочую кривую компрессора, характерную для нарушения в работе газотурбинного двигателя; сохраняют в памяти (Е50) контрольную температуру (EGTref), измеренную на выходе турбины газотурбинного двигателя в момент обнаружения; сравнивают (E60) с определенным температурным порогом (SEGT) разность между текущей температурой (EGT), измеренной после обнаружения на выходе турбины, и контрольной температурой (EGTref); и в случае превышения порога идентифицируют (E70) присутствие вращающегося срыва потока.

Компрессор (1) турбореактивного двигателя летательного аппарата содержит решетку (2) неподвижных лопаток и систему для отбора воздуха на уровне проходов (5) между двумя лопатками (3) через щели (6), выполненные в упомянутой стенке (4).

Компрессор газотурбинного двигателя содержит первый картер (28а), образующий держатель инжекторов, второй картер (28b), расположенный вокруг первого картера, образуя вместе с ним кольцевое пространство (40); и множество воздушных инжекторов (38, 38'), установленных, каждый, в гнездах.

Изобретение относится к испытательным стендам для определения характеристик и границы устойчивой работы компрессора в составе газотурбинного двигателя. Для смещения рабочей точки по характеристике ступени компрессора к границе устойчивой работы необходимо ввести рабочее тело (воздух) в межлопаточный канал направляющего аппарата исследуемой ступени компрессора.

Изобретение относится области двигателестроения и может быть использовано для надежного и своевременного диагностирования помпажа газотурбинного двигателя, и позволяет устранить неустойчивый режим работы компрессора путем оперативного воздействия на различные системы регулирования двигателя.

Многоступенчатый компрессор турбомашины содержит устройство для активного управления пограничным слоем. Устройство включает лопатки направляющего аппарата последней ступени с отверстием для отбора пограничного слоя воздуха и лопатки направляющего аппарата первой ступени с отверстием для подачи отобранного воздуха.

Предлагаемое изобретение относится к нагнетательной части (1а) двухконтурного турбореактивного двигателя, имеющей в своем составе множество лопаток (20) вентилятора и опорный диск (22) для этих лопаток.

Изобретение относится к вспомогательной воздушной системе компрессора центробежного или осецентробежного типа, включающего в себя ротор, имеющий ось вращения, при этом компрессор выполнен с возможностью сжатия газа-окислителя.

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Диффузор для диагонального или центробежного компрессора газотурбинного двигателя содержит, по меньшей мере, одну лопатку (20), имеющую сторону нагнетания, сторону всасывания и первую боковую поверхность (22).
Наверх