Способ испытания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей (ГТД). Способ испытания ГТД включает приведение значений параметров к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части газотурбинного двигателя при изменении атмосферных условий. Согласно изобретению проводят испытания двигателя на выбранном режиме работы двигателя при одинаковых барометрических давлениях и одинаковой влажности воздуха с различной температурой воздуха на входе в двигатель, измеряют параметры на ряде температур воздуха на входе в двигатель, включая температуру t=+15°С, приводят их к стандартным атмосферным условиям известным способом, вычисляют поправочные коэффициенты, учитывающие изменения характеристик конкретного типа двигателя при изменении температуры окружающего воздуха, где At=+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе в двигатель t=+15°С, At≠+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе, отличающейся от t=+15°С, и приведенное к стандартным атмосферным условиям, формируют зависимости поправочных коэффициентов на измеряемые параметры от температуры воздуха на входе в двигатель Ki=f(tвх), а при приведении параметров на других двигателях дополнительно умножают приведенные значения параметров на коэффициенты Ki. Технический результат - обеспечение возможности более корректного приведения результатов испытаний к стандартным условиям атмосферы и повышение репрезентативности результатов испытаний. 2 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно, к авиационным двигателям типа газотурбинных (ГТД) и способам их испытания.

Известен способ испытания ГТД, при котором предварительно создают математическую модель двигателя, корректируют ее по результатам стендовых испытаний репрезентативного количества двигателя от трех до пяти, а затем по математической модели определяют параметры двигателя при стандартных атмосферных условиях и различных температурах атмосферного воздуха из заданного рабочего диапазона температур стендовых испытаний с учетом принятой программы регулирования на максимальных и форсированных режимах, причем фактические значения параметров при конкретных температурах атмосферного воздуха каждого режима испытаний относят к значениям параметров при стандартных атмосферных условиях и вычисляют поправочные коэффициенты к измеренным параметрам в зависимости от температуры атмосферного воздуха, а приведение измеренных параметров к стандартным атмосферным условиям осуществляют умножением измеренных значений на коэффициенты, учитывающие отклонение атмосферного давления от стандартного, и на коэффициент, отражающий зависимость измеренных значений параметров от температуры атмосферного воздуха (RU, 2482459 класса G01M 15/14, опубл. 20.05.2013).

При реализации известного способа не предусмотрено влияние изменения характеристик конкретного типа двигателя при изменении температуры воздуха на входе в двигатель, не учитываемых в математической модели а, следовательно, не обеспечена возможность корректного приведения результатов, полученных при испытаниях двигателя при различных климатических условиях, к параметрам, соответствующим условиям стандартной атмосферы.

Задача изобретения заключается в обеспечении возможности корректного приведения результатов испытаний к стандартным условиям атмосферы и в повышении репрезентативности результатов испытаний.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является возможность более корректного приведения результатов, полученных при испытаниях двигателя при различных климатических условиях, к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения характеристик конкретного типа двигателя при изменении температуры воздуха на входе в двигатель, таких, как радиальные зазоры в компрессоре и турбине, КПД узлов и т.п.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе испытания ГТД, включающем приведение значений параметров к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части ГТД при изменении атмосферных условий, согласно настоящему изобретению, проводят испытания двигателя на выбранном режиме работы двигателя при одинаковых барометрических давлениях и одинаковой влажности воздуха с различной температурой воздуха на входе в двигатель, измеряют параметры на ряде температур воздуха на входе в двигатель, включая температуру t=+15°С, приводят их к стандартным атмосферным условиям, вычисляют поправочные коэффициенты, учитывающие изменения характеристик конкретного типа двигателя при изменении температуры окружающего воздуха

где At=+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе в двигатель t=+15°С,

At≠+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе, отличающейся от t=+15°С, и приведенное к стандартным атмосферным условиям,

формируют зависимости поправочных коэффициентов на измеряемые параметры от температуры воздуха на входе в двигатель Ki=f(tвх), а при приведении параметров на других двигателях дополнительно умножают приведенные значения параметров на коэффициенты Ki.

Предлагаемый способ испытаний реализуется следующим образом.

Пример.

Проводят испытания двигателя на максимальном режиме работы двигателя при влажности воздуха ϕ=50, барометрическом давлении окружающей среды Ва=750 мм рт ст при температурах атмосферного воздуха tвх=-30°С, -10°С, 0°С, +15°С, +30°С, измеряют значения тяги и расхода топлива и приводят их к стандартным атмосферным условиям.

В таблице 1 представлены значения тяги Rпр и расхода топлива Gtпр, измеренные при температуре атмосферного воздуха tвх=+15°С, и значения параметров, измеренные при температурах tвх=-30°С, -10°С, 0°С, +30°С, и приведенные к стандартным атмосферным условиям:

Вычисляют поправочные коэффициенты КR и КG, учитывающие изменения характеристик двигателя при изменении температуры окружающего воздуха, путем отношения значения параметра, измеренного при tвх=+15°С, к значениям параметров, измеренным во всем диапазоне температур атмосферного воздуха и приведенным к стандартным атмосферным условиям (таблица 2):

По полученным значениям строят зависимости поправочных коэффициентов KR и KG в зависимости от температуры воздуха на входе в двигатель (фиг. 1 и фиг. 2).

При испытаниях другого опытного образца двигателя при tвх=-20°С измеряют значения тяги и расхода топлива и приводят к стандартным атмосферным условиям.

Затем определяют по полученным зависимостям коэффициенты КR и КG при tвх=-20°С, и умножают приведенные значения тяги и расхода топлива эти коэффициенты:

RMCA=Rпр×КR=7130×1,0093=7196 кг

GtMCA=GtПР×КG=5080×1,033=5248 кг/ч

Полученные коэффициенты используют для вычисления параметров двигателя при различных температурах воздуха на входе в двигатель при испытаниях и эксплуатации двигателей.

Осуществление изобретения обеспечивает возможность более корректного, по сравнению с прототипом, приведению результатов, полученных при испытаниях ГТД при различных климатических условиях, к стандартным атмосферным условиям.

Способ испытания газотурбинного двигателя, включающий приведение значений параметров к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части газотурбинного двигателя при изменении атмосферных условий, отличающийся тем, что проводят испытания двигателя на выбранном режиме работы двигателя при одинаковых барометрических давлениях и одинаковой влажности воздуха с различной температурой воздуха на входе в двигатель, измеряют параметры на ряде температур воздуха на входе в двигатель, включая температуру t=+15°С, приводят их к стандартным атмосферным условиям, вычисляют поправочные коэффициенты, учитывающие изменения характеристик конкретного типа двигателя при изменении температуры окружающего воздуха:

где At=+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе в двигатель t=+15°С;

At≠+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе, отличающейся от t=+15°С, и приведенное к стандартным атмосферным условиям,

формируют зависимости поправочных коэффициентов на измеряемые параметры от температуры воздуха на входе в двигатель Ki=f(tвх), а при приведении параметров на других двигателях дополнительно умножают приведенные значения параметров на коэффициенты Ki.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе судового энергетического оборудования, в частности к средствам диагностики виброакустических параметров энергетического оборудования, и может быть использовано для установления причин и норм вибрации судовых дизель-генераторов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению. Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала, при этом дополнительно у двигателя при максимальной частоте вращения холостого хода отключают подачу топлива и в процессе выбега по достижении номинальной частоты вращения измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, а затем повторно измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, но с маховиком известного момента инерции, присоединенным к валу отбора мощности.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). Способ испытаний авиационного ТРД осуществляется с подогревом и наддувом воздуха на входе в двигатель.

Предлагаемое изобретение относится к стендам для испытаний осевых компрессоров низкого давления двух-(много)контурного газотурбинного двигателя и может быть использовано при изучении характеристик компрессоров низкого давления, а также их параметрической доводки в процессе выполнения работ по разработке новых газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области контроля и диагностики системы впрыска бензина (СВБ) автомобильного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Технический результат заключается в обеспечении бортовой локализации внутренних утечек СВБ, а также повышении точности и сокращении времени диагностирования утечек СВБ.

Изобретение относится к технике диагностирования двигателей внутреннего сгорания и предназначено для определения технического состояние цилиндропоршневой группы двигателя.

Изобретение относится к способу определения фактического такта в цилиндре двигателя с поступательно движущимися поршнями. Способ определения фактического такта в цилиндре (113) двигателя (100) с поступательно движущимися поршнями, имеющего коленчатый вал (110) и распределительный вал (120), кинематически связанный с приводным валом (211) топливного насоса (210), который повышает давление топлива и подает его в топливопровод (230), без возможности своего независимого от этого приводного вала вращения относительно него, заключается в том, что топливным насосом (210) подают топливо в топливопровод (230) двигателя (100) с поступательно движущимися поршнями, откуда оно может впрыскиваться в цилиндр (113) двигателя (100) с поступательно движущимися поршнями, регистрируют характер (420) изменения давления топлива в топливопроводе (230), с помощью датчика (118), работающего в паре с задающим диском на коленчатом валу, регистрируют вращение коленчатого вала (110) и выдают характеризующий его угловое положение сигнал и на основании зарегистрированного характера (420) изменения давления топлива в топливопроводе (230) делают вывод о происходящем в топливном насосе (210) движении (421, 422, 423) подачи и на основании этого, а также на основании сигнала, характеризующего угловое положение коленчатого вала, делают вывод о фактическом такте в цилиндре (113) двигателя.

Изобретение относится к области техники испытаний газотурбинных двигателей, а именно к способам стендовых испытаний турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) с проверкой отсутствия автоколебаний рабочих лопаток вентилятора двигателя.

Изобретение относится к области техники испытаний газотурбинных двигателей, а именно к способам стендовых испытаний турбореактивных двухконтурных двигателей (ТРДД) с проверкой отсутствия автоколебаний рабочих лопаток вентилятора двигателя.
Изобретение относится к методикам оценки остаточного ресурса объектов аттракционной техники в условиях эксплуатации. Сущность: осуществляют измерение эксплуатационных повреждений на элементах конструкции аттракциона, определяющих ресурс путем измерения размеров эксплуатационных повреждений, таких как коррозионное поражение, механическое повреждение, износ или усталостные трещины с применением неразрушающих методов контроля, установление допустимости изменения их усталостной прочности посредством вычисления усталостной прочности конструкции на основании результатов измерений для каждого элемента конструкции аттракциона с обнаруженным повреждением, с определением максимальных, возникающих от воздействия расчетных эксплуатационных нагрузок, напряжений с учетом влияния эксплуатационного повреждения, присвоение уровня опасности повреждениям на основании выдвинутых критериев с формулированием критериев оценки элемента конструкции с повреждением, присвоением числового уровня опасности повреждениям, составлением матрицы опасности повреждений для всех элементов конструкции, анализом матрицы опасности по принятым критериям, составлением вывода о возможности или невозможности проведения процедуры оценки остаточного ресурса и определение остаточного ресурса объекта аттракционной техники в условиях эксплуатации с учетом анализа отработанных часов оперативного времени работы аттракциона в пределах назначенного ресурса.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей. Способ испытания ГТД включает приведение значений параметров к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части газотурбинного двигателя при изменении атмосферных условий. Согласно изобретению проводят испытания двигателя на выбранном режиме работы двигателя при одинаковых барометрических давлениях и одинаковой влажности воздуха с различной температурой воздуха на входе в двигатель, измеряют параметры на ряде температур воздуха на входе в двигатель, включая температуру t+15°С, приводят их к стандартным атмосферным условиям известным способом, вычисляют поправочные коэффициенты, учитывающие изменения характеристик конкретного типа двигателя при изменении температуры окружающего воздуха, где At+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе в двигатель t+15°С, At≠+15 - значение параметра, измеренное при температуре воздуха на входе, отличающейся от t+15°С, и приведенное к стандартным атмосферным условиям, формируют зависимости поправочных коэффициентов на измеряемые параметры от температуры воздуха на входе в двигатель Kif, а при приведении параметров на других двигателях дополнительно умножают приведенные значения параметров на коэффициенты Ki. Технический результат - обеспечение возможности более корректного приведения результатов испытаний к стандартным условиям атмосферы и повышение репрезентативности результатов испытаний. 2 ил., 2 табл.

Наверх