Метод экспресс контроля авиационных ГТД и ЭУ | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: , ,

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №12 (92) июнь-2 2015 г.

Дата публикации: 30.04.2015

Статья просмотрена: 22 раза

Библиографическое описание:

Виноградов В. Ю., Сайфуллин А. А., Лашманова Е. Метод экспресс контроля авиационных ГТД и ЭУ // Молодой ученый. — 2015. — №12.1. — С. 17-18. — URL https://moluch.ru/archive/92/17776/ (дата обращения: 18.08.2018).

Суть предлагаемого метода экспресс-диагностики технического состояния ГТД в условиях эксплуатации заключается в том, что на каждый двигатель имеется паспортная дискета, в которой записаны все контрольные характеристики ГТД и допуски. На основании предлагаемых результатов исследований на первом этапе проводится предварительный анализ технического состояния ГТД [1,2]. На этой стадии у контролируемого двигателя изменяются спектры звуковых давлений за кромкой сопла двигателя по всей его окружности. После сравнения с эталонными спектрами и вычисления относительного параметра шума вычисляется ориентировочная площадь дефекта и неравномерность параметра статического давления. Если неравномерность параметра выходит за пределы допустимой, осуществляется переход ко второму этапу диагностирования, на котором производится измерения газодинамических характеристик газового потока и сравнение их с эталонными. На всех изделиях были измерены поля параметров после переборки, а на одном были измерены поля после снятия двигателя и обнаружения у него дефекта (прогар кромок лопаток 3 ступени турбины составлял примерно 2 % от площади лопаточного кольца турбины в плане). Поэтому поля параметров, измеренные за двигателем после переборки, можно принять за эталонные и присвоить им индекс «э», а полям параметров, измеренным за дефектным двигателем, соответственно, – индекса «д».

Измерение параметров производилось на всех режимах работы двигателя. Таким образом, были получены картограммы параметров для каждого изделия Газодинамические параметры давления Рст и Т трех изделий, измеренные на режимах 0,1; 0,5; 1,0 N, в масштабе 1:5 в виде круговых диаграмм, на которых явно видны линии окружности, образованные точками измерения. Параметры представлены по диапазонам разбитым через 50 градусов. Также были вычислены параметры распределения по радиусу, которые также отличаются по изделиям. В каждой точке вычислялись значения W, G и R. Для вычисления G и R для каждой точки измерения вычислялась площадь элементарной площадки. Общее значение расхода воздуха и тяги находилось как интегральное значение всех вычисленных значений G и R в элементарных и площадках; а значения окружных неравномерностей  давления и скорости, образованных точками измерения на плоскости среза сопла – как отношение Амин к Амакс. Все вычисленные значения образовали картограммы полей ГДП, представляющие собой индивидуальный портрет двигателя.. На срезе сопла измерялись параметры Рп, Рст, T. Такие параметры как W, G, неравномерность параметров  давления и температуры и R вычислялись по разработанной методике. Приведенные параметры измерялись в 900 точках, расположенных в плоскости среза сопла ГТД. Для каждой точки измерения вычислялись значения скорости, расхода воздуха и тяги. Окружная неравномерность параметров вычислялась по окружностям, образованным точками измерения. Таких окружностей на плоскости 12. Каждая точка измерения имеет свою элементарную площадку, которая вычисляется по следующему алгоритму. Величины значений общих расхода и тяги ГТД являются интегральными значениями расходов и тяг в точках измерениях:

Измерение значений параметров в плоскости среза сопла производилось десятикратно. Обработка газодинамических параметров, измеренных АДК «Пилон», и расчет характеристик газового потока на срезе сопла производится в   реальном масштабе времени. Методика диагностирования разделена на два этапа: испытания на холодном режиме и испытания на горячем режиме. Холодный режим испытаний предопределяет проведение испытаний на режиме холодной прокрутки при скорости вращения турбины высокого давления 1000 об/мин. Условием проведения является наличие дискеты с записью эталонных характеристик, измеренных на том же режиме за двигателем.

Алгоритм диагностирования по акустическим характеристикам

1. Выявление принадлежности вектора невязок (ВН) доверительному интервалу, который определен экспериментально и составляет ± 1% от эталонных значений уровней звукового давления в ⅓-октавной полосе частот.

При выходе невязок из доверительного интервала дается заключение о наличии неисправности в проточной части ГТД.

2. Для идентификации прогара вычисляются диагностические признаки для каждой точки измерения.

a1i = Li 29 – Lпр29

a2i = Li 30 – Lпр30

a3i = Li31 - Lпр31

Анализируются совокупности признаков a1i, a2i,a3i на знак. Если совокупность признаков больше нуля, это соответствует наличию дефектов проточной части ГТД, а именно – прогара неподвижных элементов проточной части.

2. Идентификация дефекта проскальзывание межвального подшипника производится следующим образом:

- вычисляется частота следования дискретной составляющей равная частоте следования лопаток по формуле;

- анализируются невязки на частоте следования и при значениях невязок меньших нижней границы доверительного интервала дается заключение о наличии эффекта проскальзывания. - разработана методика аэроакустической диагностики обнаружения изменения структуры газового потока, связанного с появлением дефектов, с целью их идентификации, а также определение потенциального ресурса;

- получены функциональные зависимости и регрессионные уравнения процессов. Выявлен качественно новый признак определения технического состояния двигателя - шум дефекта;

-выявлена математическая зависимость шума дефекта, позволяющая оценить размер дефекта;

-предложена универсальная математическая модель взаимовлияния между акустической характеристикой газового потока шум дефекта и газодинамическим параметром потока неравномерностью параметра Рст, позволяющая по изменению акустических параметров осуществлять анализ технического состояния ГТД;

 

Литература:

1.                  В.Ю. Виноградов. Диагностирование технического состояния авиационных ГТД по акустическим и газодинамическим параметрам. Казань. Монография. Изд. Каз .гос. техн. универс.  ISBN 5-7579-0692-8. 2004г.-176с.

2.                  В.Ю. Виноградов. Техническая диагностика моделей камер сгорания и выходных устройств двухконтурных турбореактивных двигателей по газодинамическим и акустическим параметрам. В.Ю. Виноградов. Ю.В. Виноградов. Учеб. пособие. Изд. Дом печати. Казань 2005 г. -45с.

Основные термины (генерируются автоматически): газовый поток, техническое состояние, доверительный интервал, измерение, неравномерность параметра, плоскость среза сопла, частота следования, проточная часть, поле параметров, элементарная площадка.


Похожие статьи

Безопасность при эксплуатации газотурбинных установок...

Если неравномерность параметра выходит за пределы допустимой, осуществляется переход ко второму этапу диагностирования. На втором этапе производится измерения газодинамических характеристик газового потока и сравнение их с эталонными.

Анализ нагрузок, действующих на элементы конструкции ГТД

газовые нагрузки, которые возникают как результат воздействия газового потока на элементы проточной части двигателя и газостатические нагрузки

На тепловое состояние РК турбины наибольшее влияние оказывает радиальная неравномерность потока.

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

При контроле параметров ГВТ выявляются и другие отклонения, например, ухудшение состояния деталей проточной части турбины или неравномерность температурного поля из-за загрязнения топливных форсунок посторонними частицами, содержащимися в газе.

Проведение замеров параметров потока в условиях трёхмерного...

В данном случае важным (критичным) является измерение полей полных давлений, однако каждый

О параметре трения в пограничном слое нестационарного турбулентного потока. Применение полного факторного эксперимента при измерении параметров газового потока.

Повышение качества обработки телеметрических данных по...

отображение на мониторах текущих значений и состояний технологических параметров.

Часть этих параметров должна быть задана, другая рассчитана.[2, с.136].

получать статистически достоверные параметры и их доверительные интервалы (уставки)

Формирование элементов методики проектирования ПВРД

Считается, что проточная часть двигателя не имеет теплообмена с внешней средой.

Основные результаты расчетов основных параметров ПВРД по методике Барановского и с

Расхождение полученных результатов расчета ПВРД на срезе сопла на расчетном режиме...

Прогнозирование ресурса трубопровода на основе методов теории...

3) осуществляется статистическое моделирование по соответствующим параметрам состояния с получением необходимых выходных величин

Кроме того, объем выборки должен быть достаточным, чтобы заданным уровнем гарантий доверительный интервал, которому...

Сравнительный анализ аппаратурных погрешностей...

В данном случае, для обеспечения работы радиовысотомера на высотах до 2000 м параметры ФКМ сигнала выбраны следующими (рисунок 6)

Оценка погрешностей измерения частоты производится для известной высоты методом статистических испытаний.

Обзор приборов и методов исследования качества распыливания...

На рисунке 4 приведены снимки продольного среза (а) и поперечного среза (б) струи.

– 90 с. 14. Дудкин, В.И. Лазерно-телевизионная система контроля параметров факела дизельных

Основные термины (генерируются автоматически): проточная часть корпуса распылителя...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Безопасность при эксплуатации газотурбинных установок...

Если неравномерность параметра выходит за пределы допустимой, осуществляется переход ко второму этапу диагностирования. На втором этапе производится измерения газодинамических характеристик газового потока и сравнение их с эталонными.

Анализ нагрузок, действующих на элементы конструкции ГТД

газовые нагрузки, которые возникают как результат воздействия газового потока на элементы проточной части двигателя и газостатические нагрузки

На тепловое состояние РК турбины наибольшее влияние оказывает радиальная неравномерность потока.

Оптимальные параметры регулирования режимов работы...

При контроле параметров ГВТ выявляются и другие отклонения, например, ухудшение состояния деталей проточной части турбины или неравномерность температурного поля из-за загрязнения топливных форсунок посторонними частицами, содержащимися в газе.

Проведение замеров параметров потока в условиях трёхмерного...

В данном случае важным (критичным) является измерение полей полных давлений, однако каждый

О параметре трения в пограничном слое нестационарного турбулентного потока. Применение полного факторного эксперимента при измерении параметров газового потока.

Повышение качества обработки телеметрических данных по...

отображение на мониторах текущих значений и состояний технологических параметров.

Часть этих параметров должна быть задана, другая рассчитана.[2, с.136].

получать статистически достоверные параметры и их доверительные интервалы (уставки)

Формирование элементов методики проектирования ПВРД

Считается, что проточная часть двигателя не имеет теплообмена с внешней средой.

Основные результаты расчетов основных параметров ПВРД по методике Барановского и с

Расхождение полученных результатов расчета ПВРД на срезе сопла на расчетном режиме...

Прогнозирование ресурса трубопровода на основе методов теории...

3) осуществляется статистическое моделирование по соответствующим параметрам состояния с получением необходимых выходных величин

Кроме того, объем выборки должен быть достаточным, чтобы заданным уровнем гарантий доверительный интервал, которому...

Сравнительный анализ аппаратурных погрешностей...

В данном случае, для обеспечения работы радиовысотомера на высотах до 2000 м параметры ФКМ сигнала выбраны следующими (рисунок 6)

Оценка погрешностей измерения частоты производится для известной высоты методом статистических испытаний.

Обзор приборов и методов исследования качества распыливания...

На рисунке 4 приведены снимки продольного среза (а) и поперечного среза (б) струи.

– 90 с. 14. Дудкин, В.И. Лазерно-телевизионная система контроля параметров факела дизельных

Основные термины (генерируются автоматически): проточная часть корпуса распылителя...

Задать вопрос