Комплексний метод розрахунку форсажно-вихідних пристроїв турбореактивних двоконтурних двигунів
Розгляд процесу визначення тяги сопла при розробці ФВП. Аналіз урахування турбулентного горіння на основі напів емпіричної теорії та тривимірних полів параметрів двофазного потоку. Оцінка проектування пристроїв турбореактивних двоконтурних двигунів.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 10.10.2013 |
Размер файла | 161,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
КОМПЛЕКСНИЙ МЕТОД РОЗРАХУНКУ ФОРСАЖНО-ВИХІДНИХ ПРИСТРОЇВ ТУРБОРЕАКТИВНИХ ДВОКОНТУРНИХ ДВИГУНІВ
Спеціальність: Двигуни та енергоустановки літальних апаратів
Рубльов Володимир Іванович
Харків, 2005 рік
1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Україна є державою з розвиненою авіаційною промисловістю. Необхідність створення конкурентоспроможних на світових ринках авіаційних силових установок висуває нові вимоги до удосконалення існуючих та розробки нових двигунів. Зокрема, у ДП “Івченко-Прогрес” проектується двигун з форсажною камерою згорання АІ-222Ф.
Внаслідок швидкого зростання параметрів газотурбінних двигунів за останні роки різко підвищились енергонасиченість робочого тіла, що привело до зменшення геометричних розмірів проточної частини двигуна і, зокрема, форсажних пристроїв. Але короткі форсажні камери мають не достатню повноту згорання. Тому організація робочого процесу в форсажних камерах згоряння є актуальною задачею.
Більшість існуючих методів використовуються для розрахунку основних камер згорання авіаційних двигунів, прямоточних реактивних двигунів та турбореактивних двигунів з форсажною камерою згорання. Існує два направлення розрахунку турбулентного горіння: чисельні та напівемпіричні. Найбільш достовірні результати отримані за допомогою напівемпіричної теорії турбулентного горіння. Однак ці методи розроблені для однорідних паливо-повітряних сумішей і не враховують нерівномірність коефіцієнту надлишку кисню. Тому задача розробки методів розрахунку турбулентного горіння з урахуванням нерівномірності коефіцієнту надлишку кисню є актуальною.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана на кафедрі авіаційних двигунів Харківського університету Повітряних Сил у рамках НДР “Сопло”, та відповідає планам розробки нових авіаційних двигунів на підприємствах: ДП “Івченко-Прогрес” та “Мотор Січ”.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є підвищення ефективності форсажно-вихідних пристроїв (ФВП) турбореактивних двигунів шляхом розрахунку його робочого процесу з урахуванням нерівномірності коефіцієнту надлишку кисню та турбулентних характеристик потоку. Задачі дослідження:
- обґрунтування складу та структури показників ефективності ФВП турбореактивних двигунів;
- розробка комплексного методу розрахунку робочого процесу у ФВП турбореактивних двигунів з урахуванням нерівномірності коефіцієнту надлишку кисню та турбулентних характеристик потоку;
- оцінка вірогідності розробленого комплексного методу розрахунку робочого процесу у ФВП;
- розробка шляхів підвищення ефективності робочого процесу у ФВП;
- проведення розрахункових досліджень впливу геометричних параметрів та параметрів розпилу палива на ефективність робочого процесу ФВП.
Об'єкт дослідження. Робочі процеси, які протікають у форсажно-вихідних пристроях турбореактивних двигунів.
Предмет дослідження. Способи оцінки та методи розрахунку робочого процесу ТРДДФ зі змішанням потоків на форсованому режимі.
Методи дослідження. Для розрахунку процесу сумішоутворення використовувалась модель роздільної течії газової та рідкої фаз з урахуванням впливу кінцевих швидкостей переносу між фазами. Для розрахунку газової фази використовувався чисельний метод, заснований на використанні ейлєрово-лагранжевого підходу, який дозволяє розрахувати тривимірну стисливу нестаціонарну течію у форсажно-вихідному пристрою та описується рівняннями Нав'є-Стокса з усередненням за Рейнольдсом та одно параметричною моделлю турбулентної в'язкості. Диференційні рівняння рідкої фази вирішувались методом Рунге-Кутта. Урахування турбулентного горіння виконано за допомогою напівемпіричної теорії.
Наукова новизна одержаних результатів:
- розроблено комплексний метод розрахунку тяги сопла турбореактивного двигуна на форсованому режимі роботи двигуна з використанням чисельного розрахунку тривимірних полів двофазного потоку та напівемпіричної теорії турбулентного горіння;
- ураховано нерівномірність розподілення кисню, пари палива та інтенсивності турбулентних пульсацій у проточній частині ФВП при розрахунку турбулентного горіння;
- обґрунтовано показники ефективності ФВП з урахуванням його робочого процесу та масових характеристик;
- розрахунковим шляхом показано, що тягова озброєність літального апарата типу МіГ-29 має пологий максимум при певному сполученні показників ефективності робочого процесу та масових характеристик, а результати розрахунку узгоджуються з параметрами серійного двигуна РД-33-2С;
- за результатами розрахунків запропоновано зміни геометричних параметрів та параметрів розпилу палива, які забезпечують підвищення ефективності робочого процесу ФВП двигуна АІ-222Ф.
Практична значимість одержаних результатів. Розроблений комплексний метод оцінки ефективності ФВП, може бути використано:
- для наукового обґрунтування технічних вимог до ФВП, які проектуються;
- при розробці та модернізації зразків ФВП у проектно-конструкторських організаціях;
Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто:
- розроблено комплексний метод визначення ефективності робочого процесу у ФВП турбореактивного двигуна;
- обґрунтовано склад та структуру показників ефективності ФВП турбореактивних двигунів;
- зроблено розрахунок течії потоку газу за допомогою чисельного методу та порівняння з експериментальними даними;
- проведено порівняльний аналіз ФВП серійних турбореактивних двигунів за допомогою запропонованих показників ефективності;
- при розробці силової установки у складі літального апарата з урахуванням їх масових характеристик та ефективності організації робочого процесу у ФВП.
- розраховано ФВП двигуна АІ-222Ф, та показано напрямки підвищення ефективності робочого процесу.
Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідались на:
- другій міжнародній науково-технічній конференції “Проблемы информатики и моделирования”, Харківський національний політехнічний університет “ХПІ” (м. Харків, 28-30 листопада 2002 г.);
- науково-технічній конференції “Перспективи використання вертольотів в Україні” при Харківському інституті ВПС ім. І. Кожедуба (м. Харків, 2-4 грудня 2003 г.);
- науково-технічній конференції “Модернізація авіаційної техніки і озброєння МО України в сучасних умовах” при державному авіаційному науково-випробувальному центрі Збройних Сил України (м. Феодосія, 9-10 вересня 2004 г.);
- “Першій науково-технічній конференції Харківського університету Повітряних Сил” (м. Харків, 16-17 лютого 2005 р.);
- науково-технічній конференції “Стан та шляхи вдосконалення технічної експлуатації, капітального ремонту, розробки та модернізації авіаційної техніки Збройних Сил України” при Державному науково-дослідному інституті авіації (м. Кіїв, 22-23.09.2005 р.);
- трьох семінарах молодих вчених при Харківському інституті ВПС ім. І. Кожедуба (м. Харків);
- науково-технічному семінарі кафедр теорії та конструкції двигунів при Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського “ХАІ”;
- науково-технічному семінарі відділу камер згоряння ДП “Івченко-Прогрес”.
Публікації.
Основні наукові результати дисертаційної роботи представлені у 6 статтях і 3 тезах доповідей на науково-технічних конференціях.
Структура дисертації: Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків та списку літератури. Повний обсяг дисертації - 137 аркушів, 59 рисунка, 4 таблиці. Список літератури вміщує 159 найменувань на 14 аркушах.
2. КОРОТКИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вступ дисертаційної роботи містить наступні положення:
- актуальність теми “Комплексний метод розрахунку форсажно-вихідних пристроїв турбореактивних двоконтурних двигунів”;
- зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами;
- мета і завдання дослідження;
- об'єкт, предмет та методи дослідження;
- наукова новизна;
- практична значимість одержаних результатів;
- особистий внесок здобувача;
- інформація про апробацію і публікації результатів дисертації.
У першому розділі розглянуті основні схеми ФВП. Зроблений аналіз організації робочого процесу, масових характеристик й способу оцінки ефективності ФВП. Крім цього, розглянуті методи, за допомогою яких описується течія газового потоку, процеси утворення паливно-повітряної суміші та турбулентного згорання.
На основі аналізу зроблені висновки:
- в галузі чисельного моделювання процесу течії досягнуті певні успіхи. Створено методики, за допомогою яких є можливість визначити параметри та картину течії потоків у форсажно-вихідних пристроях. Ці математичні моделі основані на використанні осереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса, які замикаються моделями турбулентності різного рівня складності;
- досягнуті результати в моделюванні двофазних течій. Найбільшого поширення дістали математичні моделі роздрібного опису газової та рідкої фаз. Використовуючи цю модель є можливість описати процес утворення паливо-повітряної суміші у ФВП. Існуючі моделі використовувались, в основному, для розрахунку основних камер згорання та прямоточних двигунів, тому в них не враховується нерівномірність розподілу кисню, що характерно для ФВП турбореактивних двоконтурних двигунів;
- існують різні підходи щодо опису процесу горіння. Інтенсивно розвиваються чисельні методи, але перепоною їх використання є складності моделювання турбулентної швидкості згорання. Широко використовуються полу емпіричні методи турбулентного горіння, але ці методи не враховують нерівномірності параметрів паливо-повітряної суміші;
- оцінка ефективності робочого процесу ФВП проводиться за допомогою коефіцієнта повноти згорання та коефіцієнта відновлення повного тиску. Окремо використовують масовий показник - відносна маса ФВП. Оскільки ці показники характеризують різні боки ФВП, то за їх допомогою складно оцінити ефективність ФВП, тому що зазвичай зменшення маси ФВП викликає зниження ефективності його робочого процесу.
Виходячи з перерахованого сформульовані задачі дослідження.
В другому розділі обґрунтовано вибір показників ефективності ФВП та математичної моделі робочого процесу ФВП різного покоління, а також наведено комплексний метод розрахунку робочого процесу з урахуванням нерівномірності коефіцієнту надлишку кисню та турбулентних характеристик потоку.
Для оцінки ефективності робочого процесу запропоновано використовувати відносний приріст тяги при форсуванні:
Де:
Rсф - тяга сопла на форсованому режимі роботи двигуна;
Rсфид, RсМид - ідеальна тяга сопла на форсованому та максимальному режимах роботи двигуна. Він дозволяє узагальнити два часткових показника ефективності робочого процесу повноту згорання та коефіцієнт відновлення повного тиску. Для його визначення необхідно мати методику розрахунку тяги сопла Rсф.
Для використання показника ефективності робочого процесу необхідно мати комплексний метод розрахунку тяги сопла турбореактивних двигунів, який базується на використанні напівемпіричної теорії турбулентного горіння та чисельного розрахунку тривимірних полів параметрів двофазного потоку. В роботі використовується модель роздільної течії газової й рідкої фаз із урахуванням впливу кінцевих швидкостей переносу між фазами. Врахування нерівномірності параметрів потоку відбувається шляхом розбиття потоку на декілька струменів, в кожному з яких розподіл параметрів рівномірний.
Алгоритм розрахунку можна представити у вигляді схеми.
Спочатку розраховується газова фаза за допомогою чисельного методу, який заснований на використанні ейлєрово-лагранжевого підходу та дозволяє розраховувати тривимірний стисливий потік, що описується рівняннями Нав'є-Стокса осередненими за Рейнольдсом. На наступному етапі за результатами чисельного розрахунку газової фази обчислюються траєкторії крапель, зміна їхнього розміру й температури уздовж траєкторії з використанням методу Рунге-Кутта.
Розраховуються джерельні члени, в результаті випаровування крапель палива, та уточнюється рішення газової фази за рахунок впливу пару палива на течію газового потоку.
За результатами чисельного розрахунку газової фази обчисляється перенос кисню і пару палива по всій області та розраховується коефіцієнт надлишку кисню:
Маючи результати розрахунку двофазного потоку, область ФВП розбивається на струмені та використовуючи полу емпіричну методику розрахунку турбулентного горіння розраховуються необхідні параметри на зрізі сопла для визначення тяги сопла і відносного приросту тяги при форсуванні.
Осереднені параметри турбулентного потоку визначаються з системи рівнянь:
- рівняння збереження маси:
Де:
- густина газу;
t - час;
xi - координата;
ui - швидкість газу.
Vяч - об'єм ячейки;
Qп - секундна маса пари в одиничному об'ємі.
- швидкість утворення пари в одиничному об'єму.
Рис. 1. - Алгоритм розрахунку робочого процесу у форсажно-вихідному пристрої:
- рівняння кількості руху:
Де:
- символ Кронекера.
- в'язкі напруження.
Рівняння енергії:
Де:
E - питома внутрішня енергія.
- коефіцієнт дифузії, причому Prт - число Прандтля, - турбулентна в'язкість.
Рівняння стану:
Де:
p - тиск.
Для розрахунку використовується одно параметрична модель турбулентності:
В якій масштаб турбулентності визначається алгебраїчно:
l = 0,03 d
Де:
d - характерний розмір, а кінетична енергія турбулентності , за допомогою диференційного рівняння:
Де:
= 1 - число Шмідта;
.
Граничні умови:
- на вході у розрахункову область задаються повні тиск та температура, а також кути, які визначають направлення потоку;
- на виході задається значення статичного тиску;
- на твердих поверхнях умови не протікання та теплоізольованої стінки;
- на бокових поверхнях - умови періодичності.
Для скорочення процесу установлення та часу виконання розрахунку, використовуються результати вирішення задачі у одномірній постановці.
В результаті розрахунку рівнянь газової фази знаходяться поля швидкостей, температури, тисків, кінетичної енергії турбулентності газового потоку. Вважається, що паливо впорскується у ФВП у вигляді сферичних крапель, розподіл яких по розмірах підкоряється закону Розіна-Рамлера.
Для кожної краплі записуються рівняння:
Руху:
Де:
- швидкості краплі й газу;
CR - коефіцієнт аеродинамічного опору краплі;
- діаметр краплі;
- щільності краплі й газу відповідно.
Зміни діаметра:
Де:
- коефіцієнт теплопровідності газу;
срп, срг - питома теплоємність пари палива та газу;
L - питома теплота пароутворення;
Тг і Тк - температури газу і краплі відповідно.
Температури краплі:
Де:
Nu = 2 + 0,6 Re0,5 Pr033
Коефіцієнт опору краплі розраховується за формулою:
Яка має поправку, що залежить від числа Вебера:
Тут:
- число Рейнольдса;
- коефіцієнт поверхневого натягу краплі.
У результаті проходження краплі по розрахунковій області розраховується секундна маса пари палива, залишеного в осередках:
Де:
s - номер фракції;
h - кількість крапель в кожній фракції;
- діаметр краплі на вході в осередок;
- діаметр краплі на виході з осередку;
- час знаходження краплі в осередку.
Розраховуються члени у рівнянні газової фази, що враховують внесок крапель, які випаровуються, у зміну концентрації пару палива. З урахуванням цього внеску робиться розрахунок поля концентрацій пари шляхом чисельного вирішення рівнянь дифузії пари:
Тут:
Де:
mп - масова доля пари палива.
На наступному етапі за результатами чисельного розрахунку газової фази, з урахуванням впливу пари палива, обчислюється перенос кисню за допомогою диференційного рівняння:
Тут:
Де:
- масова доля кисню.
У підсумку знаходяться поля концентрацій кисню й пари палива та визначається коефіцієнт надлишку кисню. Наявність полів параметрів потоку дозволяє виявити вплив на процес турбулентного горіння. Для цього розрахункова область розбивається на струмені, в кожному з яких параметри турбулентного потоку та коефіцієнт надлишку кисню вважаються постійними, але змінюються при переході від струменя до струменя. При прийнятих допущеннях для кожного струменя може бути застосована напівемпірична теорія турбулентного горіння, яка розроблена для однорідних паливо-повітряних сумішей.
Згідно з цією теорією існує універсальна залежність коефіцієнта повноти згорання:
Яка у вигляді поліному:
Де:
Для довжини зони горіння використовується формула:
Де:
- інтенсивність турбулентності потоку, який набігає;
- швидкість пульсацій.
- нормальна швидкість розповсюджування полум'я.
Рис. 2. - Розподілення коефіцієнта повноти згорання:
Для визначення xi необхідно знати координату х передньої границі фронту полум'я та координату вихідного перерізу ФВП хФВП. Передня границя фронту полум'я визначається кутом її нахилу , який розраховується за допомогою формули:
Де:
- турбулентна швидкість розповсюдження полум'я.
Далі у кожному струмені за відомими формулами розраховуються кількість підведеного тепла, тиск і швидкість на виході з сопла та тяга сопла .
Останній етап - це визначення сумарної тяги сопла . Крім того визначається інтегральна повнота згорання.
У третьому розділі представлена перевірка вірогідності комплексного методу оцінки ефективності робочого процесу.
Беруться дані по форсажно-вихідному пристрою турбореактивного двоконтурного двигуна.
Оцінка вірогідності виконувалася окремо по під моделям.
1. Для оцінки точності розрахунку течії газу були вирішені такі задачі:
- визначення бічної сили на стінці дифузора та звужуючого сопла й порівняння з точним інтегральним рішенням (на сітці 22000 вузлів погрішність обчислень не перевищує 5%, при зростанні кількості вузлів погрішність обчислень зменшується);
- визначення параметрів на зрізі звужуючого сопла та порівняння з точним аналітичним одномірним рішенням, на критичному та надкритичному режиму течії: значення температури, числа Маху, статичного тиску (на сітці 22000 вузлів погрішність обчислень не перевищує 7%);
- для оцінки точності переносу пари палива та кисню виконано розрахунки розтікання плями, яка задається ступеневою функцією відносної маси речовини, за умови відсутності дифузії та порівняння з точним рішенням і вирішеннями аналогічної задачі іншими методами. Показано, що здрібнювання рівномірної сітки з 100 * 3 * 35 до 200 * 3 * 70 вузлів та нерівномірної сітки з 60 * 3 * 53 до 120 * 3 * 106 вузлів, приводить до зменшення похибки чисельного розрахунку з 45% до 7%, та з 55% до 11% відповідно, при характерних для ФВП розмірах та швидкостях потоку;
- визначення розподілення інтенсивності турбулентності за стабілізатором полум'я шляхом порівняння з експериментальними даними Солнцева В.П. (середнє квадратичне відхилення розрахункових даних від експериментальних складає 3%);
2. Для оцінки точності розрахунку рідкої фази виконано:
- розрахунок розподілення крапель за розмірами шляхом порівняння з експериментальними даними Раушенбаха (середнє квадратичне відхилення інтегрального розподілення крапель склало не більш 3%);
- розрахунок зміни діаметра краплі палива при випаровуванні, шляхом порівняння з експериментальними даними Витмана (максимальне відхилення діаметра склало менше 0,5%);
- траєкторії руху крапель палива шляхом порівняння з експериментальними даними Доджа (для крапель діаметр яких не перевищує 60 мкм, середнє квадратичне відхилення траєкторії склало не більш 7%);
- чисельне інтегрування диференційних рівнянь методом Рунге-Кутта шляхом порівняння з точним рішенням (максимальне відхилення значення склало менше 0,01%).
3. Для оцінки точності розрахунку напівемпіричної методики турбулентного горіння виконано:
- розрахунок турбулентної швидкості поширення полум'я (напівемпіричної формули Груздева В.Н.), та порівняння з експериментальними даними Талантова А.В. (середнє квадратичне відхилення склало 10%).
Зроблено висновок, що окремі моделі робочого процесу мають приблизно однакову точність, яка достатня для розрахунку ФВП турбореактивного двоконтурного двигуна. В четвертому розділі приведені результати розрахункових досліджень ФВП за допомогою запропонованого у другому розділі комплексного методу розрахунку та показників ефективності. Метою розрахункових досліджень було визначення ефективності робочого процесу ФВП та аналіз шляхів його підвищення. З порівняльного аналізу ФВП серійних турбореактивних двигунів виявлено, що показник ефективності робочого процесу двигунів 4 покоління нижче, ніж у двигунів 2 та 3 поколінь однак кращі масові характеристики ФВП за рахунок меншої маси форсажно-вихідного пристрою, що доводиться на одиницю витрати повітря:
Тут:
МФВП - маса форсажно-вихідного пристрою;
Gв - витрата повітря;
L, D - довжина та діаметр ФВП.
Для кожного покоління є можливість визначити залежність максимального .
Більш детальний аналіз з урахуванням масових характеристик ФВП показав, що існує таке сполучення показника ефективності робочого процесу, при якому завжди забезпечується максимальна тягова озброєність літального апарату:
Де:
Р - тяга;
МЛА - маса літального апарату.
Зокрема, для літального апарата типу МіГ-29 розрахунковим шляхом показано, що залежність має пологий максимум, який забезпечується при:
Рис. 3. - Порівняльний аналіз серійних ФВП:
Рис. 4. - Розрахунок тягової озброєності ЛА типу Міг-29:
Такий самий аналіз робочого процесу ФВП зроблено для двигуна АІ-222Ф (рис. 4). Показано, що цей ФВП програє двигунам 3 покоління за ефективністю робочого процесу, а двигунам 4 покоління за масовими характеристиками. Можливими шляхами удосконалення ФВП є:
- зменшення при незмінному Пєф;
- збільшення Пєф;
- також будь-яке проміжне направлення змінюючи Пєф.
Тому були виконані розрахунки ефективності робочого процесу при:
Та різних геометричних параметрах стабілізаторів полум'я й параметрів розпилу палива.
Для чисельного розрахунку тривимірних полів двофазного потоку прийнято припущення, що течія за турбіною і на вході у форсажну камеру на форсованому й максимальному режимах однакові. Це досягається збільшенням площі критичного перерізу на форсованому режимі.
З використанням чисельного розрахунку отримано параметри, які необхідні для напівемпіричного методу розрахунку турбулентного горіння.
За допомогою напівемпіричного методу, шляхом поділу на двадцять струменів, розраховано показник ефективності робочого процесу.
Відхилення стабілізаторів полум'я проти потоку на 8% призвело до збільшення тяги та показника ефективності робочого процесу на 1%.
Подальші розрахунки проводилися з метою вивчення впливу на ефективність робочого процесу при зміні параметрів розпилу палива (напрямку подачі, діаметра отворів). Найкращі результати були отримані при тангенціальному упорскуванні палива перпендикулярно потоку газу (рис. 9б). При цьому був виявлений нерівномірний розподіл коефіцієнту надлишку кисню по зонах . Шляхом зміни діаметра отворів паливних форсунок удалося домогтися рівномірності розпилу палива, що призвело до збільшення повноти згорання й показника ефективності робочого процесу на 0,3% (табл.).
Таблиця - Розподілення коефіцієнту надлишку кисню по зонах:
dотв мм |
Р |
|||||||
0,51(2,3,4,5) |
9,54 |
1,57 |
1,39 |
1,61 |
1,44 |
2,22 |
4520,4 |
|
0,41(3,5) 0,51(2,4) |
11,13 |
1,54 |
1,45 |
1,77 |
1,48 |
2,59 |
4512,2 |
|
0,51(3,5); 0,60(2,4) |
8,18 |
1,30 |
1,33 |
1,32 |
1,39 |
2,02 |
4534,8 |
Таким чином, тільки за рахунок зміни розташування стабілізаторів полум'я й параметрів розпилу палива можна підвищити ефективності робочого процесу на 1,3%.
ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ
1. Розроблено комплексний метод розрахунку робочого процесу ФВП турбореактивних двоконтурних двигунів.
2. Проведено оцінку вірогідності методик розрахунку течії: газу, переносу інертних добавок, розпилу, течії та випаровування рідкої фази; турбулентного горіння.
3. Розрахунковим шляхом показано, що тягова озброєність літального апарата типу Міг-29 має пологий максимум при певному сполученні показників ефективності робочого процесу ФВП та відношення довжини ФВП до його діаметра результати розрахунку узгоджуються з параметрами серійного двигуна.
4. Базове компонування форсажно-вихідного пристрою двигуна АІ-222Ф поступається ФВП двигунам третього покоління за ефективністю робочого процесу, а двигунам четвертого покоління за масовими характеристиками.
5. Найбільш доцільним напрямком удосконалювання ФВП АІ-222Ф є підвищення ефективності робочого процесу при збереженні відношення його довжини та діаметра.
6. За результатами розрахунку отримано, що при відхиленні стабілізаторів полум'я проти потоку на 8о можна підвищити відносний приріст тяги, на форсованому режимі роботи двигуна, на 1%.
7. За результатами розрахунку ФВП виявлена нерівномірність розподілу палива по зонах. Запропонована зміна діаметра отворів форсунок, яка призводить до зниження нерівномірності розподілення коефіцієнту надлишку кисню та збільшення відносного приросту тяги на 0,3%.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Кислов О.В., Рублев В.И. Методика оценки эффективности форсажно-выходных устройств ТРДДФ // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Сборник научных трудов. НАУ им. Н.Е. Жуковского “ХАІ”. - Харьков: ХАИ, 2004. - Выпуск 36 (1). - С. 50-59.
2. Логинов В.В., Рублев В.И. Моделирование течения в форсажной камере сгорания авиационного двигателя // Інтегровані технології та енергозбереження. - Харків: НТУ ХПІ, 2004, №4. - С. 60-67.
3. Логинов В.В., Рублев В.И. Численное моделирование течения газа в выходных патрубках газотурбинных установок // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Сборник научных трудов. НАУ им. Н.Е. Жуковского “ХАІ”. - Харьков: ХАИ, 2005. - Выпуск 40 (1). - С. 33-40.
4. Логинов В.В., Рублев В.И. Численное исследование течения в межкаскадном канале турбореактивного двухконтурного двигателя. // Вопросы проектирования и производства конструкций летательных аппаратов. Сборник научных трудов. НАУ им. Н.Е. Жуковского “ХАІ”. - Харьков: ХАИ, 2005. - Выпуск 40 (2). - С. 23-29.
5. Кислов О.В., Рублев В.И. Сравнение форсажно-выходных устройств турбореактивных двигателей боевых летательных аппаратов // Збірник наукових праць. Системи обробки інформації. - Харків: ХВУ, 2004, №12 (40). - С. 79-83. тяга турбореактивний двигун
6. Рублев В.И. Оценка эффективности форсажно-выходных устройств турбореактивных двигателей // Збірник наукових праць. Системи обробки інформації. - Харків: ХВУ, 2005, №3 (43). - С. 101-103.
7. Логинов В.В., Кислов О.В., Рублев В.И. Моделирование течения газового потока в форсажной камере ТРДДФ с разними типами стабилизаторов пламени // Проблемы моделирования. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2002. - С. 22.
8. Рублев В.И. Методика визначення повноти згоряння у форсажній камері згоряння ТРДДФ // Перша науково-технічна конференція Харківського університету Повітряних Сил. Тези доповідей. - Харків: ХУ ПС, 2005. - С. 92-93.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розробка пристроїв для зменшення радіальної нерівномірності температурних полів у дисках роторів авіаційних газотурбінних двигунів дискобарабанної конструкції за допомогою застосування пристроїв, що використовують динамічний напір осьового потоку повітря.
автореферат [2,4 M], добавлен 11.04.2009Фактори, що впливають на процес виготовлення та номінальні значення параметрів технологічного процесу. Монтаж відбірних пристроїв для вимірювання витрати. Проектування пульта управління процесом. Монтаж пристроїв для відбору тиску й розрідження.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.12.2013Порівняльний аналіз параметрів двигунів постійного та змінного струму. Розрахунки механічних характеристик, перехідних процесів без урахування пружних механічних зв'язків електроприводу з асинхронним двигуном. Побудова схеми з'єднання додаткових опорів.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 09.08.2010Автоматизація процесів управління електричними машинами. Визначення параметрів електропривода верстата з ЧПК: розрахунок потужності і вибір двигунів при контурно-позиційному керуванні. Інформаційні електромеханічні елементи виконавчих систем верстата.
курсовая работа [307,1 K], добавлен 22.12.2010Методи розрахунку циклона з дотичним підводом газу. Визначення діаметру вихлопної труби, шляху та часу руху частки пилу. Розрахунок середньої колової швидкості газу в циклоні. Висота циліндричної частини циклона. Розрахунок пилоосаджувальної камери.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 01.11.2010Врахування економічних міркувань при розробці проектної технології вибору технологічного обладнання. Використання верстатів широкого, загального призначення. Критерії вибору пристроїв для виготовлення деталі. Вибір різального та допоміжного інструментів.
реферат [19,3 K], добавлен 30.11.2014Форми організації виробничих потоків на швейних підприємствах. Попередній розрахунок потоку. Аналіз вихідних даних, вибір типу потоку, його структури, вида запуску виробів у потік. Складання технологічної схеми потоку. Виробничі вимоги до комплектування.
курсовая работа [62,9 K], добавлен 10.06.2011Розрахунок та проектування редуктора турбогвинтового авіадвигуна. Визначення передаточного відношення аналітичним, енергетичним та графічним методами. Оптимізація редуктора для його подальшого використання в якості головного редуктора авіадвигуна.
курсовая работа [367,0 K], добавлен 22.02.2013Проектування технологічних процесів. Перевірка забезпечення точності розмірів по варіантах технологічного процесу. Використання стандартного різального, вимірювального інструменту і пристроїв. Розрахунки по визначенню похибки обробки операційних розмірів.
реферат [20,7 K], добавлен 20.07.2011Характеристика, тип, ринкова потреба, річний об’єм виробництва та обґрунтування технологічних документів. Вибір засобів, методів та режимів проектування шпинделя. Розрахунок та конструювання спеціальних пристроїв. Аналіз структури собівартості продукції.
дипломная работа [693,2 K], добавлен 19.03.2009Особливості конструкції пристроїв для верстатів з ЧПУ. Технологічний аналіз деталі та операції по механічній обробці. Вибір схеми базування деталі і установчих елементів пристрою. Вибір типу та розрахунок основних параметрів приводу затискного механізму.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.07.2013Організація робочого місця електромонтажника. Призначення, улаштування, принцип дії синхронних машин. Вимірювальні, контрольні інструменти та матеріали, що застосовуються при обслуговуванні синхронних двигунів. Техніка безпеки при виконанні роботи.
курсовая работа [105,2 K], добавлен 25.01.2011Визначення основних параметрів та вибір електродвигуна. Вихідні дані для розрахунку передач приводу. Проектування передач приводу та конструювання валів, визначення їх розмірів. Вибір підшипників кочення та муфт. Конструювання елементів корпусу.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.09.2010Аналіз існуючих систем токарного інструменту. Вибір методики досліджень статичної жорсткості конструкцій різців, визначення припустимих подач, опис пристроїв. Дослідження напружено-деформованого стану елементів різця з поворотною робочою частиною.
реферат [25,0 K], добавлен 10.08.2010Аналіз шляхів удосконалення конструкцій та методів розрахунку створюваних машин. Особливості вибору електродвигуна і визначення головних параметрів його приводу. Методика розрахунку роликової ланцюгової та закритої циліндричної косозубої зубчатої передач.
контрольная работа [192,8 K], добавлен 05.12.2010Створення диференціальних методів і реалізуючих їх пристроїв для спільного контролю радіуса та електропровідності циліндричних немагнітних виробів на основі використання електромагнітних перетворювачів різних типів з повздовжнім і поперечним полем.
автореферат [108,1 K], добавлен 15.07.2009Основні типи та відмінності приймальних пристроїв машин для виробництва хімічних волокон і ниток: намотувальні і укладальні. Принцип установки бобінотримача. Характеристика роботи веретен, механізмів розкладки, пристроїв для укладки джгута в контейнер.
реферат [6,5 M], добавлен 21.12.2011- Проектування спеціального верстатного пристрою для встановлення заготовки на свердлувальній операції
Проведення аналізу використання установочно-затискних пристроїв, різального, допоміжного та контрольно-вимірювального інструменту. Розробка ескізного проекту конструкції, похибок базування та технологічного процесу виготовлення деталі типу "Корпус".
курсовая работа [2,1 M], добавлен 04.07.2010 Побудова механічної характеристики робочої машини. Визначення режиму роботи та потужності електродвигуна. Розрахунок тривалості пуску та часу нагрівання електродвигуна. Вибір апаратури керування і захисту, комплектних пристроїв. Заходи з охорони праці.
курсовая работа [95,5 K], добавлен 28.10.2014Визначення розмірів барабана, вихідних даних до розрахунку привода. Перевірка електродвигуна на перевантаження в період пуску. Опір пересуванню при гальмуванні кран-балки без вантажу. Розрахунок механізму повороту. Прискорення візка в період пуску.
курсовая работа [968,5 K], добавлен 14.08.2012