Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Авиация, Авиастроение

Испытания форсажных камер сгорания  Просмотрен 816

 

Задачи испытаний форсажных камер и прямоточных камер сгорания (ПВРД) в основном аналогичны рассмотренным выше задачам исследования основных камер сгорания (исключая исследования полей температур газа на выходе), и поэтому принципы устройства экспериментальных стендов и применяемые методы измерений близки. Конкретные же конструктивные решения и рабочие параметры стендов могут существенно отличаться. Так, при исследовании форсажных камер ТРДФ на входе в камеру подогрев воздуха осуществляется путем сжигания топлива (газовый подогреватель). В случае камеры сгорания ТРДДФ дополнительно подводится воздух, имитирующий поток внешнего контура. Подогрев его происходит в теплообменнике.

Специфическими вопросами исследования и доводки прямоточных камер сгорания являются обеспечение высоких значений hг при составах смеси, близких к стехиометрическим (aS=1,1...1,2), и предотвращение вибрационного горения. Для получения высоких значений hг необходимо тщательное распределение топлива по сечению форсажной камеры с учетом местных значений скоростей и концентраций кислорода. Обычно это достигается путем подбора расхода топлива через каждый из концентрических коллекторов, устанавливаемых перед фронтовым устройством (три-четыре коллектора). При этом целесообразно применение методов теории планирования эксперимента (например, симплекс-метода).

При исследовании вибрационного горения необходимо измерять пульсации давления, которые могут характеризоваться широким диапазоном изменения частот и амплитуд. Поэтому в этом случае тщательно контролируются динамические характеристики измерительных каналов и первичных преобразователей, которые подвергаются индивидуальной градуировке. Для устранения вибрационного горения могут также оказаться необходимыми исследования процессов смесеобразования, газодинамики проточной части камеры, в особенности вблизи фронтового устройства, с целью выявления и устранения отрывных зон и нестабильностей течения.

Большие технические и методические трудности возникают при исследовании камер сгорания ПВРД со сжиганием топлива в сверхзвуковом потоке. На входе в рабочую часть экспериментальной установки в этом случае должно обеспечиваться течение газа с числами М=1,5…2,5 при температуре торможения Т*в=1500...3000 К.

Зачастую питание воздухом высокого давления таких стендов осуществляется от газобаллонных станций. Для подогрева его используются различного типа подогреватели - электрические дуговые, теплообменники регенеративного типа. Применяется также подогрев путем сжигания топлива с последующим подводом в поток кислорода для восстановления его содержания до концентраций, соответствующих воздуху. Большую сложность представляет измерение параметров сверхзвукового реагирующего потока. Для этих целей в настоящее время разрабатываются оптические методы, используется радиационная пирометрия и др.

Интегральные же характеристики (полнота сгорания топлива, потери полного давления) часто определяются по измерениям статического давления по длине камеры сгорания.

 

 

Вопросы для самоконтроля

 

1. В чем состоят задачи автономных испытаний лопаточных машин?

2. Каковы преимущества и недостатки модельных испытаний лопаточных машин?

3. В чем состоят задачи исследования неподвижных лопаточных венцов турбомашин?

4.Какие параметры необходимо измерять при исследовании подвижных лопаточных венцов турбомашин?

5. Какие измерения необходимо выполнять, чтобы определить КПД компрессора при его автономных испытаниях?

6. Как определяются характеристики турбин при их автономных испытаниях?

7. В чем состоят основные задачи испытаний полноразмерных камер сгорания, отсеков камер сгорания, форсажных камер сгорания?

8.

Какие измерения выполняются при автономных испытаниях камер сгорания?


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Акимов В.М. Основы надежности газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981. 207 с.

2. Борнео» Б.П.., Овсянников В.А., Солохин Э.Л. Основы теории и точности эксперимента при испытаниях двигателей летательных аппаратов: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ. 1985. 71 с.

3. Бурдуи Г.Д., Марков Б.Н. Основы метрологии. М.: Изд-во стандартов, 1985. 256 с.

4. Иванова Г. М., Кузнецов Н.Д., Чистяков В. С. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Энергоиздат, 1984. 230 с.

5. Кузнецов Н.Д., Цейтлин В.И.

Эквивалентные испытания газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1976. 213 с.

6. Кузьмичев Д.А., Радкевич И.А., Смирнов А.Д. Автоматизация экспериментальных исследований. М.: Наука, 1983. 392 с.

7. Нечаев Ю.И., Федоров P.M. Теория авиационных газотурбинных двигателей. Ч. 1. М.: Машиностроение, 1977. 312 с.

8. Нечаев Ю.Н., Федоров P.M. Теория авиационных газотурбинных двигателей. Ч. 2. М.: Машиностроение, 1978. 336 с.

9. Нормы летной годности гражданских самолетов СССР. Издание третье, 1984. 464 с.

10.

Обработка и анализ информации при автоматизированных испытаниях ГТД / Адгамов Р.И., Боровик В.О., Дмитриев С.В. и др. М.: Машиностроение, 1987. 216 с.

11. Павлов Ю. И., Шайн Ю. Я., Абрамов Б. И. Проектирование испытательных стендов для авиационных двигателей. М.: Машиностроение, 1979. 151 с.

12. Солохин Э.Л. Испытания воздушно-реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1975. 256 с.

13. Теории и расчет воздушно-реактивных двигателей / Под ред. Шляхтенко С.М. М.: Машиностроение, 1987. 568 с.

14. Шишков А.А., Силин Б.М. Высотные испытания реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1985. 208 с.


Предыдущая статья:Испытания основных камер сгорания Следующая статья:ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ (ИСПЫТАНИЯ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ)
page speed (0.0469 sec, direct)