Применение методов математического моделирования для определения в полете степени ухудшения характеристик узлов газотурбинного двигателя


DOI: 10.34759/trd-2022-123-23

Авторы

Эзрохи Ю. А.*, Каленский С. М.**

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: yaezrokhi@ciam.ru
**e-mail: 30105@ciam.ru

Аннотация

В статье приведен анализ актуальности задачи определения степени ухудшений характеристик узлов авиационного газотурбинного двигателя в полете. Даны основные положения рассматриваемого способа диагностики, основанного на допущении о том, что влияние изменения показателя эффективности каждого узла двигателя на его тягу независимы между собой и носят линейный характер. Проведен анализ методик определения тяги турбореактивного двигателя в полете как ключевой составляющей рассматриваемого способа диагностики.

В заключение рассмотрен пример определения величин изменения коэффициентов полезного действия узлов двигателя для варианта двухвального турбореактивного двухконтурного двигателя с типовым уровнем параметров, соответствующим 4 поколению.

Ключевые слова:

Математическая модель, ухудшение характеристик узлов, газотурбинный двигатель, экспериментальные данные, параметр влияния, определение тяги в полете

Библиографический список

  1. Ахмедзянов А.М., Дубравский Н.Г., Тунаков А.П. Диагностика состояния ВРД по термогазодинамическим параметрам. – М.: Машиностроение, 1983. – 206 с.

  2. Новиков А.С. Контроль и диагностика технического состояния газотурбинных двигателей. – М.: Наука, 2007. – 468 с.

  3. Сиротин Н.Н. Конструкция и эксплуатация, повреждаемость и работоспособность газотурбинных двигателей (Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок). – М.: РИА «ИМИНФОРМ», 2002. – 440 c.

  4. Черкез А.Я. Инженерные расчеты газотурбинных двигателей методом малых отклонений. – М.: Машиностроение, 1975. – 380 с.

  5. Подколзин В.Г., Полунин И.М., Попов В.В., Кулаков А.Д. Способ измерения тяги газотурбинного двигателя в полете. Патент на изобретение № 2327961. Опубл. 27.06.2008. Бюл. № 8.

  6. Alexander I. Russel. Method & apparatus for real-time measurement of the net trust of a jet engine. EP 0342970 A2. European Patent Office. 1989. URL:https://patents.google.com/patent/EP0342970A2/zh

  7. Боровик В.О., Борщанский В.М., Зозулин В.А. Контроль величины тяги авиационных турбореактивных двигателей в условиях эксплуатации в сб. «Некоторые вопросы расчета и экспериментального исследования высотно-скоростных характеристик ГТД» // Труды ЦИАМ. № 663. 1975. С. 240-254.

  8. Эзрохи Ю.А., Кизеев И.С., Хорева Е.А. Определение тяги авиационного газотурбинного двигателя в полете при условии неравномерности полного давления на входе // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т. 24. № 4. С. 46-51.

  9. Цховребов М.М., Эзрохи Ю.А. Способ управления турбореактивным двухконтурным двигателем с форсажной камерой. Патент на изобретение № 2464437. Опубл. 20.10.2012 г. Бюл. № 29.

  10. Гольберг Ф.Д., Гуревич О.С., Петухов А.А. Математическая модель двигателя в САУ ГТД для повышения надежности и качества управления // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=33278

  11. Гуревич О.С., Гольберг Ф.Д., Зуев С.А., Бусурин В.И. Управление органами механизации компрессора газотурбинного двигателя с использованием его математической модели // Труды МАИ. 2017. № 93. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=80286

  12. Mattias Henriksson, Tomas Grönstedt, Claes Breitholtz. Model-based on-board turbofan thrust estimation // Control Engineering Practice, 2011, no. (19).6, pp. 602-610.

  13. URL:https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.elsevier-f94cc7c6-ed69-3278-be80-9b1e228ba4a6

  14. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М. Идентификация математической модели авиационного ГТД по рез ультатам испытаний // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164276. DOI: 10.34759/trd-2022-122-19

  15. Григорьев В.А., Кузнецов С.П., Гишваров А.С. Испытания авиационных двигателей. – М.: Машиностроение, 2009. – 504 с.

  16. Вовк М.Ю., Кулалаев В.В. Критерии нормальности при обработке экспериментальных исследований параметров газотурбинных двигателей на базе методов прикладной математической статистики // Труды МАИ. 2018. № 101. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=96932

  17. Адгамов Р.И. и др. Обработка и анализ информации при автоматизированных испытаниях ГТД. – М.: Машиностроение, 1987. – 216 с.

  18. Эзрохи Ю.А. Моделирование двигателя и его узлов. Машиностроение: энциклопедия. Т. IV-21. Самолеты и вертолеты. Кн. 3. Авиационные двигатели. – М.: Машиностроение, 2010. С. 341-353.

  19. Чуян Р.К. Методы математического моделирования двигателей летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1988. – 288 с.

  20. Кузьмичев В.С., Крупенич И.Н., Рыбаков В.Н. и др. Формирование виртуальной модели рабочего процесса газотурбинного двигателя в CAE системе «АСТРА» // Труды МАИ. 2013. № 67. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=41518

  21. Корн Г.А., Корн Т.М. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). – М.: Наука, 1973. – 832 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2024

 Вход