Введение к работе
Актуальность темы.
Прогресс в развитии управления силовой установкой определяется развитием методов получения и обработки измерительной информации. В реальных конструкциях при совершении полёта вынуждены ограничиться лишь небольшим набором измеряемых параметров. Это частота вращения ротора, расход топлива, положение РУД, створок реактивного сопла и.т.д. Наибольшая проблема заключается в измерении газодинамических параметров (скорость потока, давление, температур). Ряд параметров таких как тяга, температура газа перед турбиной, удельный расход топлива, запас газодинамической устойчивости и др. не измеряются в полёте. А они очень важны при создании интегральной системы управления двигателем совместно с самолётом. Известные методы измерения с помощью насадка полного давления не всегда реализуемы, например, в высокоскоростных, высокотемпературных потоках. Постановка насадка в неравномерный поток, например, на входе в вентилятор, также даёт большие погрешности.
Поэтому работа посвящена проблеме косвенного определения различных газодинамических параметров силовой установки на основании разработанного метода получения исходной информации.
Цель работы.
Разработка нового метода определения газодинамических параметров ВРД, основанного на измерении отношения статических давлений в рядом расположенных сечениях канала;
н. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА
spr»*
СПетербург ОЭ 200
Разработка алгоритмов определения не измеряемых в настоящее время параметров двигателя для их использования в интегральной системе управления ВРД.
Задачи исследования:
Разработка алгоритмов и методик выбора расстояния между сечениями измерений в канале для обеспечения наименьшего уровня погрешностей;
Разработка математической модели системы измерения для определения влияния погрешности датчиков на точность результирующих параметров;
Апробация надёжности и точности метода на расчётных моделях и действующих стендах.
Научнаяновизнадиссертациизаключаетсяв:
Разработке и научном обосновании нового метода получения исходной информации в движущемся высокоэнергетическом потоке газа на основании измерения статических давлений;
Создании и исследовании предложенной диаграммы течения газа (воздуха), иллюстрирующей изменение относительной скорости потока в зависимости от соотношения отношения статических давлений в двух сечениях канала и отношения площадей этих же сечений;
Формировании новых алгоритмов получения необходимых для реализации интегральной системы управления ВРД параметров;
5 Разработке методик выбора расстояния между измерительными сечениями канала и анализе возможности их использования в зависимости от имеющейся информации;
Создании математической модели системы измерения параметров потока, позволяющей определить влияние погрешности измерения на конечный результат.
Достоверность результатов обеспечивается:
В сравнении результатов расчёта одних и тех же задач по существующим методикам и по предложенным алгоритмам;
В идентичности результатов, полученных при обработке экспериментальных данных на различных стендах по существующей и предлагаемой методикам.
Автор защищает:
Новый метода измерения газодинамических параметров в канале ВРД без применения насадков полного давления;
Методики выбора расстояний между сечениями измерения из условия минимизации погрешностей измерения;
Математическую модель системы измерения для определения погрешности измеряемых параметров;
Алгоритмы, обеспечивающие определение не измеряемых параметров двигателя, которые необходимо использовать в интегральной системе управления ВРД;
Апробацию предлагаемого метода, проведённую на объектах действующих стендов и расчетных моделях.
Практическое значение:
Предлагаемый метод измерения обеспечивает более высокую точность и надёжность из-за отсутствия насадков полного давления в высокотемпературном, высокоскоростном и неравномерном газовом потоке;
Все измеряемые по предлагаемому методу газодинамические параметры потока по тракту ВРД измеряются однотипными датчиками, обрабатываются одинаковыми алгоритмами, что позволяет значительно увеличить производительность и эффективность работы системы измерения и бортового комплекса, а также унифицировать их элементы;
Разработанная диаграмма течения позволяет наглядно представить режим течения газа (воздуха) при различном сочетании отношений статических давлений в измеряемых сечениях канала и отношений площадей этих сечений без дополнительного проведения, теоретических или экспериментальных исследований;
Разработанный метод решает проблему измерения параметров высокотемпературных потоков (ЖРД, ГПВРД, в основных и форсажных камерах ВРД и т.д.), а также в металлургических, химических и др. производствах, где насадки полного давления не могут быть применены.
Апробация работы.
Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались: на Международной научной конференция. Двигатели XXI века (Москва, 2000г.); на XXVII академических чтениях по космонавтике, посвященных памяти академика СП. Королёва и других выдающихся отечественных учёных - пионеров освоения
космического пространства, (Москва, 2003 г.); на Четвёртой Международной научно-технической конференции «Чкаловские чтения, инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники» (Егорьевск, 2002г.).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 3 тезиса доклада.
Структура и объём работы.
Диссертация состоит из введения, 3 глав и выводов, а также библиографии из 37 наименований. Работа изложена на 122 страницах, включает в себя 41 рисунок и 13 таблиц.
