30 Технические науки «<strong>Молодой</strong> <strong>учёный</strong>» . № 3 (50) . Март, 2013 г. Рис. 7. Зависимость частоты вращения ротора от времени, А – переходный процесс запуска двигателя, перевод РУД с режима «0» на режим «1»; Б, Г, Е, З – переходные процессы приёмистости; В, Д, Ж, И – режимы записи параметров «1», «2», «3», «4», соответственно; К – переходный процесс останова двигателя. Рис. 8. Зависимость давления на входе в камеру сгорания (Р2), давления на входе в сопло (Р4) и давления на выходе из двигателя (Р5) от времени
“Young Scientist” . #3 (50) . March 2013 Technical Sciences Режим работы двигателя Частота вращения ротора, об/ мин Принято, что режим «0» соответствует команде на останов двигателя; режим «1» – малый газ; режимы «2», «3» и «4» – дроссельные режимы. Режим «4» был выбран для данного эксперимента в связи с ограничениями по ресурсу двигателя на больших частотах вращения и, следовательно, с высокими температурами в камере сгорания [8]. По результатам эксперимента при помощи специального модуля SCADA-системы LabVIEW для обработки экспериментальных данных NI DIAdem [6] построен график изменения частоты вращения ротора двигателя от времени (рис. 7). Необходимо учесть, что в рамках установившегося или неустановившегося режима всегда имеются отклонения параметров связанные с систематическими и случайными погрешностями системы измерения и различными неравномерностями и пульсациями (параметров потока) как на входе, так и по тракту двигателя в целом. Поэтому, экспериментально замеренные параметры двигателя обычно осредняются в течение какого-либо времени. Осреднение параметров производилось на установившихся режимах (В, Д, Ж, И на рис. 7) при помощи нахождения отклонения от среднеквадратичного значения. На рис. 8 и в табл. 2 приведены некоторые результаты испытания двигателя SR-30. В табл. 2 приведены базовые значения основных параметров двигателя на исследованных установившихся режимах, осреднённые по методике, описанной в [8]. Таблица 2. Осреднённые значения измеренных параметров Температура на входе в турбину, К Температура на выходе из двигателя, К Тяга двигателя, Н Расход топлива, кг/с Избыточное давление на входе в камеру сгорания, Па Избыточное давление на входе в сопло, Па 31 Избыточное давление на выходе из двигателя, Па 1 40896,40 909,01 682,66 26,05 0,0017 30956,55 4862,424 2912,874 2 47107,59 913,46 696,10 29,19 0,0021 44794,38 6939,151 4017,383 3 54755,67 936,26 706,21 33,57 0,0027 66606,03 10170,12 5751,172 4 67948,12 985,55 726,12 42,91 0,0038 118916,9 16549,43 10199,09 Рис. 9. Зависимость n = f(a РУД) На рис. 9 приведена характеристика топливной автоматики исследуемого турбореактивного двигателя SR-30 – зависимость частоты вращения ротора двигателя от угла установки РУД n = f(a РУД). Если провести подобные исследования при других температурах на входе в двигатель, можно существенно дополнить данную характеристику САУ, которая необходима для имитационного моделирования данного двигателя в системе имитационного моделирования DVIG_OTLADKA [9]. Таким образом, используя данную методику проведения эксперимента, можно экспериментально исследовать характеристику насоса-регулятора и другие характеристики данного двигателя и его САУ (как на установившихся, так и на переходных процессах). В то же время, увеличивая количество режимов, можно получить линию рабочих режимов двигателя, с известными по всему тракту двигателя параметрами, что в свою очередь позволяет получить характеристики узлов двигателя, таких как компрессор, камера сгорания, турбина и т.п. Исследование статических характеристик TJ-100 Лабораторная установка на базе турбореактивного двигателя TJ-100 предназначена для ознакомления студентов с работой двигателя на различных режимах. TJ- 100 – одновальный ГТД с одноступенчатым центробежным компрессором, кольцевой камерой сгорания, одноступенчатой осевой турбиной и управляемым реак-