Автоматизация Автоматизация Архитектура Астрономия Одит Биология Счетоводство Военна наука Генетика География Геология Държавна къща Друга журналистика и средства за масова информация Изкуство Чужди езици Компютърни науки История Компютри Компютри Кулинарна култура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Механика Механика Мениджмънт Метал и заваръчна механика Музика Население Образование Безопасност на живота Охрана на труда Педагогика Политика Право инструмент за програмиране производство Industries Психология P Дио Религия Източници Communication Социология на спорта стандартизация Строителство Технологии Търговия Туризъм Физика Физиология Философия Финанси Химически съоръжения Tsennoobrazovanie скициране Екология иконометрия Икономика Електроника Yurispundenktsiya

ТЕМА № 12. "СИСТЕМИ ЗА ДОСТАВКА НА ГОРИВА И АВТОМАТИЧЕН КОНТРОЛ НА НАРУШАВАНЕТО НА ГОРИВОТО В GTE"

Прочетете още:
  1. Б. Катедри и служби с функционален характер.
  2. I. Унищожаване на управлението на ПФК
  3. III. СТРУКТУРА И СТРАНИ КОНТРОЛНИ РАЗПОРЕДБИ
  4. V. Ключове към изкуството на управлението
  5. VI. Педагогическите технологии въз основа на ефективността на управлението и организацията на образователния процес
  6. А. Стратегия за управление
  7. Автоматично управление на крайградското водоснабдяване
  8. Автоматизирана система за управление на запасите от агрегати и компоненти (AS "WAREHOUSE").
  9. Автоматизирани системи за управление (ACS).
  10. Управляващият блок.
  11. Адаптивни управленски структури
  12. Адаптивни управленски структури

Автоматичната система (AS) на GTE на въздухоплавателното средство включва контролиран обект - двигателя и автоматичното устройство за управление.

Автоматичното устройство за управление на двигател с газотурбинни въздухоплавателни средства всъщност има няколко независими автоматични системи. Автоматичните системи, които изпълняват прости контролни закони, се наричат ​​също автоматични системи за управление (ATS).

На фигурата (например) е представена функционалната схема на АС, включително контролния обект на GTE и ATS.

В процеса на автоматично управление, двигателят изпитва контрол и смущаващи (външни и вътрешни) ефекти . Регулаторните фактори (RF) са контролни действия по отношение на двигателя и служат като входни сигнали, които се формират от определени контури на ATS.

Външните влияния включват смущения, причинени от промените в околната среда, т.е. P * B , T * B и P n .

Вътрешните влияния включват смущения, причинени от случайна промяна на параметрите на течащата част на двигателя, т.е. деформации и борба с повреда на части на двигателя, повреди и неизправности на системите на двигателя, включително AC.

Промяната в режима на работа на двигателя от пилота се осъществява на дросела, а регулируемите (RP) и ограничени (OP) параметри по отношение на контролния обект - мотора, са изходните сигнали на системата. Като обект на автоматично управление, двигателят се характеризира със статични и динамични свойства.

Статични свойства - се проявяват при стационарни режими на работа и се характеризират със зависимостта на контролираните (контролирани) параметри от контролните фактори.

Динамичните свойства - се проявяват в преходни режими, т.е. когато се променят контролните фактори и външните смущаващи влияния и се характеризират с присъщата стабилност на двигателя.

Вродената стабилност на двигателя е способността на двигателя, след случайно отклонение от външни или вътрешни смущаващи ефекти, да се върне в оригиналния режим самостоятелно.

Нека да разберем дали турбореактивният двигател е стабилен при разглежданата система за подаване на гориво. За да направите това, ние зачертаваме кривите за необходимите и наличните горивни потоци в координатите G T , n. Кривата G m . (n) определя необходимото гориво за осигуряване на стабилни режими с различна η (статична характеристика). Кривата G T RASP (n) е характеристика на помпата на буталото за даден φ w .





тъй като върху тях G T RASP = G m . po ρ · Да видим как се държи двигателят при някакво отклонение на скоростта на въртене от първоначалната стойност, което може да се случи, например, поради промяна на външните влияния на P * B или T * B.
От фигурата може да се види, че в точки 1 и 2 могат да се използват режимите на работа

В режима, съответстващ на точка 2:

За ↑ n, до (n 2 + Δn) → G T RASP <G m . гнездо → ↓ n до n 2 .

За ↓ n, до (n 2 -Δn) → G T RASP > G m . гърне → ↑ n до n 2 .

По този начин, в този режим, моторът се връща в първоначалния си режим, е стабилна .

В режима, съответстващ на точка 1:

За ↑ n, до (n 1 + Δn) → G T RASP > G m . поток ↑ n.

За ↓ n, до (n 1 -Δn) → G T RASP <G m . → → n

Т.е. В този режим двигателят е нестабилен .

Районите на стабилни и нестабилни режими са разделени от точката на допир на кривите на необходимите и налични гориво. Тази точка съответства на режима на работа с така наречената ограничителна скорост n gr .

Така че, за n> n gr - двигателят е стабилен n <n gr - двигателят е нестабилен

Следователно, за да се осигури стабилна работа на двигателя в обхвата n <n g , е необходима автоматична система (регулатор), която контролира подаването на гориво към двигателя.


Освен това, с увеличаването на надморската височина, ng се увеличава; обхватът на стабилните режими намалява, а при големи височини цялата гама от условия на работа може да се окаже в нестабилен регион.

Следователно е необходимо автоматично да се контролира подаването на гориво в целия диапазон, от n mg до n MAX , което е невъзможно без автоматични системи.

Автоматичните системи са предназначени да контролират подаването на гориво към двигателя, за да осигурят желаното (избрано) контролно право .

‡ Зареждане ...

Трябва да се каже и за необходимостта от автоматизиране на ускорението и изхвърлянето на газ.

Ускорението на двигателя е процес на бързо увеличаване на теглителната сила поради увеличаване на разхода на гориво с рязко движение на газта напред.

Разграничение между пълно и частично ускорение:

Пълна целенасоченост - избор от режим MG до режим "максимален".

Частично ускорение - ускорение от всеки режим на пътуване до по-висок режим на пътуване или максимален режим.

Газовото изпускане е процес на бързо намаляване на натоварването на двигателя, дължащо се на намаление на разхода на гориво с рязко преместване на гърба на гърба.

Отговорът на дроселната клапа и газовият разряд се определят в зависимост от времето на ускоряване и времето за отделяне на газ, т.е. време от началото на движението на дроселната клапа до постигането на предварително определен начин на увеличаване или намаляване на тягата на двигателя.

Времето за снемане се определя от:

■ Моменти на инерция на роторите на мотора;

■ Количеството на излишната мощност на турбината (ΔΝ = Ν τ- Ν κ );

■ Дебит на въздуха;

■ Скорост на въртене (n N) на първоначалния режим;

■ Обхват на стабилна работа на горивната камера от α Μ IN в α Μ AX ;

■ Стабилност на компресора (ΔК);

■ Максималната допустима температура преди турбината

(T * r );

Времето на изпускане на газ зависи от:

■ Моменти на инерция на роторите на мотора;

■ Поток на въздуха;

■ Скорост на въртене на режима източник;

■ Работен обхват в стационарно състояние;

■ Стабилност на компресора.

Условията за борба с използването на въздухоплавателните средства изискват възможно най-кратко време за инжектиране (τ прием ) и за изхвърляне на газ (τ SB ), което до голяма степен определя тяхната маневреност. Това е едно от най-важните изисквания за двигателите на военните самолети.

Прехвърлянето на двигателя от редуцирания режим към увеличения се постига чрез излишък (в сравнение с необходимия) захранване с гориво в кс, което причинява излишната турбина (ΔΝ) да се появи на турбината. Очевидно е, че по-голямата ΔG T. ib, като другите неща са еднакви, по-малката τ е приемането .

Увеличаването на излишъка от гориво за целите на ↓ τ е ограничено поради следните причини:

►Ако ↓ ΔK до 0, компресорът е нестабилен;

Когато ↑ Т * Г > Т * Г max , е възможно да се повредят елементите на КС. и турбини;

Когато ↓ α <α Μ IN, богато разбиване и изчезване на с.с. (самозаключване на двигателя).

Въз основа на анализа на характеристиките на определени гранични ексцесиите на горивото за двигателя (ΔG = G-G t.pred t.pred -G t.potr) хранени по време на пикапа, който да гарантира минимално τ прием не отразява негативно на надеждността на компоненти на двигателя, ΔG T-G. пред зависи от скоростта на въртене на роторите и от условията на полета на самолета (вж. фиг.).

Изследваните AC n НД = const и G T = const не осигуряват необходимото подаване на гориво по време на процеса на ускоряване - преходът на помпата към по-високата G T се оказва твърде бърз в сравнение със скоростта на увеличение G B , която се определя от моментите на инерция на роторите на двигателя. И е почти невъзможно ръчният контрол на скоростта на растеж на GT да се промени, като се промени скоростта на придвижване на дросела.

Поради това в автоматичната система за управление на горивото трябва да има специални автоматични устройства, които контролират подаването на гориво по време на процеса на ускоряване. Такива устройства се наричат пикап-автомати.

Когато газът е изхвърлен, темпото ↓ G T също трябва да бъде ограничено от условието за недопустимост:

■ Неустойчива работа на компресора;

■ Извън обхват

Следователно осигуряването на бързо газифициране (минимум τ SB ), като същевременно се поддържа стабилна работа на двигателя, изисква въвеждането на допълнителна автоматизация на управлението на захранването с гориво в системата на газоразрядните машини.

ТЕМА № 12. "СИСТЕМИ ЗА ПРЕДОСТАВЯНЕ НА ГОРИВО И АВТОМАТИЧЕН КОНТРОЛ НА ГОРИВОТО НА ДОБАВКИ В ГЕ".

УРОК №2. "Двигател RD-33-2C, като обект на автоматично управление. Програмата за управление на двигателя. "

Време: 2 часа (групова сесия)

Целта на урока: Изучаване на програмата за управление на двигателя RD-33-2C на режимите M, PF, MF, RPT, MG и Cruiser.

Въпроси, които трябва да бъдат проучени:

1. Общи характеристики на двигателя като обект на автоматично управление.

2. Програма за управление на двигателя в режим "M".

3. Програмата за управление на двигателя в режими "PF", "MF" и "RPT".

4. Програма за управление на двигателя в режим "MG" и "Режими на пътуване".

1. Общи характеристики на двигателя като обект на автоматично управление.

Задачата да се контролира двигателят при променящите се условия на полета е да се осигурят оптимални данни за неговата тяга и икономичност, с достатъчна газова динамична стабилност на процеса и надеждност на конструкцията.

Зависимостта на контролируемите параметри (UP) на работния процес и контролните фактори (UV) при полетните условия за дадена позиция на червеното се нарича програма за управление на двигателя.

Двигателят може да се управлява чрез:

- Чрез промяна на консумацията на гориво в ACS, G T - се използва за управление на скоростта на въртене n на HP .

- Чрез промяна на зоната на критичната част на дюзата, F K P - се използва за управление на скоростта на въртене на nd (или степента на намаляване на налягането на газа в турбината π * Т ).

- Промяната на площта на изходната секция F C - се използва за контролиране на налягането на газа при изключване на дюзата PC от състоянието, осигуряващо пълното разширяване на газа в дюзата.

- Промяна на ъглите на монтиране на лопатки NA. φ Η - се използва за регулиране на HPC от условието за осигуряване на необходимата граница на газовата динамична стабилност и ефективност на компресора (ΔK Y , η * K и т.н.).

Освен това при принудителните режими промяната в разхода на гориво в FCC G T F се използва за регулиране на температурата на газа в зареждащото устройство T * f .

Параметрите G T , F KF , F C , φ H A и G T F са факторите на движение на двигателя.

Параметри n VD , n ND , P C , T * f и комплект параметри на компресора (ΔK Y , η * K и т.н.) са контролируеми моторни параметри.

Разпределението на UV между CM може да се представи, както следва:

Моторът е снабден с автоматично ограничаване на броя на неконтролираните параметри.

ограничено до:

- максималното въздушно налягане зад компресора P * Крред* к пред = 3,84МПа = 35,5 кг / см 2 ) според условията на якост на корпуса на компресора и горивната камера; Тази стойност се постига при летене близо до земята с висока скорост при ниски температури на околната среда;

- граничната температура на газа зад турбината Т * Трред съгласно условията на якост на турбинните елементи;

- Минималният разход на гориво в ACS е G T min , в зависимост от налягането на въздуха P * по отношение на стабилността на горивния процес. При сухоземни условия, при T * B ≤ 273 K, G Tm в = 335 ± 20 kg / h;

- ограничаване на оборотите на RPM n прогнозиране на NDP Ограничението n nD се изпълнява при отвиване на LPD в случай на повреда на системата за управление на критичното напречно сечение на дюзата F K P, когато скоростта на въртене излезе извън контрола на регулатора n ND .

Ограничаване на параметрите; Р * к пред , Т * т пред , n НД преди се извършва от разхода на гориво в АСС.

ОП: Р * к пред , Т * т пред , НН предиТ Т -

2. Програма за управление на двигателя в режим "M".

В режим "М" се използва като основна програма програмата B B = f 1 (T * B ), n ND = f 2 (T * B ) с корекция за P in .

Както може да се види от Фиг. 1, можем да различим три характерни раздели на програмата, определени от стойността на T * e .

2.1 Районът на програмата в T * B ≤ 288K .

При T * в <288K се реализира такъв закон на изменение n B D и n ND по отношение на T * s, което осигурява инвариантността n B D = const и n ND = const. В резултат на това двигателят в този раздел на програмата работи в такива режими, когато всички негови параметри (T * Tp = T * T (288 / T * in ), тласък P pr = P (1,013x10 5 / P * in ) от горивото

остават непроменени.

Използването на такава програма се обяснява със следните причини.

Следователно, за да се запази ΔК на LHC на дадено ниво, е необходимо да се намали ↓ n ND за ↓ T * B , запазвайки стойността n constant constant npe q = const. По подобен начин, за n B D npe q = const, зададената стойност на ΔK на НРС също е гарантирана . Прилагането на този закон в този раздел на програмата (за F K P = const) се дължи на намаление на ↓ G T в ACS и съответно намаляване на действителните стойности на n ND , n VD и T * G , което също намалява механичните и топлинни натоварвания върху структурните елементи без да се намалява тягата на двигателя (при P * B = const) и с подобряването на неговата икономичност ↓ Съд (в ↓ T * B ). Фигура 1 показва промяната в T * B на максимално допустимите стойности T * m pre и T * T, предвидени от програмата;

При T * B ≤ 288K, тази промяна съответства на закона T * T pr до ≈1119К = const и T * T pr до ≈1630 K = const. Това ограничение на граничната температура в 1-ва секция на програмата се въвежда в случай на повреда на регулатора n B D, за да се предотврати прекомерно отвиване на RVD и в резултат на това ΔK на HPC е по-ниска от допустимата стойност. В същото време допълнителното потребление на ресурса на двигателя, свързано с увеличението на T * T и n B D, е едновременно ограничено.

2.2 Програмната област на 288K <T * V <335K .

В диапазона 288К <Т * В <335К се реализира програмата nBD = f1 (T * B ), nND = f2 (Т * В ). Необходимата ↑ P на тягата на двигателя е снабдена с нарастване на скоростта на полета.

В този раздел на програмата стойностите на n ND и n B D нарастват с ↑ T * B. Нарастването на nBD се осигурява от нарастването на GT в ACS и съответния T * T. За ↑ n ND "povyazheljayuscheysya" вентилатор (LPV), изисква значително увеличение на мощността TND. Това се постига чрез отваряне на клапаните на дюзата (виж фигура 2), т.е. поради увеличаването на степента на разширяване на газовете в LPT ↑ π * TND (в този случай π * T = π * TBD π * TND ).

При такава програма за управление, осигуряването на необходимата тяга с нарастваща скорост на полета (↑ T * V ) се придружава от увеличаване на механичните товари (поради ↑ n ND и n B D ) и топлинни натоварвания (поради ↑ T * G и T * TDI ) дизайн на двигателя.

В същото време, с ↑ T * В , температурата на въздуха, взета от компресора за охлаждане на нагрятите елементи на двигателя също се увеличава. Охлаждащите свойства на този въздух се влошават и ефективността на охлаждане намалява, което може да доведе до неприемливо намаляване на якостта на структурните материали (особено на турбините). За да се осигури надеждна работа на двигателя при високи стойности на T * B , се въвежда програмна област с ограничение на растежа T * G и ↓ n B D и n ND .

2.3 Програмната област в T * B е ≥ 335K .

При T * B ≥335K се изпълнява следната програма: T * T = const (което съответства на даденото право на изменение T * F pre = f 3 (T * B ) и n H D = f 2 (T * B ).

Тъй като UV, който осигурява T * m pred = const, се използва промяната на доставката на гориво GT в ACS. Очевидно, за да се ограничи растежа на T * T с ↑ T * B > 335K, е необходимо ↓ G T (в сравнение с програмата във втората секция) и това води до някои ↓ n B D. Едновременно с ограничаването на Т * Т, растежът на T * TD преди TND се забавя. В този случай, за да се изключи опасното нарастване на T * T (и T * TDD ) в случай на повреда на ограничителя T * m npe d ; нивото на настройка на софтуера n B D в секцията Ill на програмата е зададено приблизително с 2% по-високо от стойностите на n B D = f 1 (T * B ), осигурени при T * m = T * t prev .

Въпреки това, както може да се види от фигури 1 до Т * В = 346 К, програмата предвижда по-нататъшна ↑ nD съгласно същия закон като в раздел II. Това се дължи на необходимостта да се осигури дадена натиск в режима на полета, съответстващ на H = 0, MH = 1.

Тъй като растежът на T * TVD се забавя, това увеличение се дължи на по-енергичен ↑ π * THD (и следователно π * Т ) от ↑ F K P (виж фигура 2). При по-нататъшно ↑ Т * В > 346К, се избира законът за изменение на nD = f2 (Т * В ), така че всяка стойност на nBD съответства на оптималната стойност (от гледна точка на получаване на най-голяма тяга) n ND .

При условието T * Tnp </ s> = cnst.


| 1 | 2 | 3 |


Когато използвате този материал, свържете се със bseen2.biz (0.102 сек.)