A non-linear observer in the warning system indicated faulty modes of operation of a turbine jet engine.

• Autorzy: Pawlak W. I.

Warianty tytułu

PL

Nieliniowy obserwator w układzie sygnalizacji awaryjnych stanów pracy turbinowego silnika odrzutowego.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The present-day methods of supervising the operational use of jet engines are based, among other things, on computerised procedures of monitoring and recording various failure modes including the surge. The dangerous mode of operation of a turbojet engine occures quite commonly while operating it. In some cases, it could result even in the engine destruction. What has been presented in this study is the way of applying a non-linear observer of a one-spool single-flow turbojet to generate a computer algorithm to detect the surging. An exemplary application of such an algorithm to monitor the surging the occurs in the K-15 engine has also been shown.

PL

Współczesne metodyki nadzorowania procesu eksploatacji silników odrzutowych bazują, między innymi, na skomputeryzowanych procedurach monitorowania i ewidencjonowania różnych stanów awaryjnych, w tym również zjawiska pompażu. Jest ono pospolicie spotykanym w eksploatacji, niebezpiecznym stanem pracy turbinowego silnika odrzutowego. W niektórych przypadkach prowadzi nawet do jego zniszczenia. W referacie przedstawiono sposób wykorzystania nieliniowego obserwatora jednowirnikowego jednoprzepływowego turbinowego silnika obrotowego do budowy komputerowego algorytmu detekcji pompażu. Pokazano przykład praktycznego zastosowania opisanego algorytmu do sygnalizowania zjawiska pompażu silnika K-15.

Słowa kluczowe

EN

non-linear observer; signalling; warning system; turbine jet engine; monitoring; failure mode; surge

PL

obserwator nieliniowy; sygnalizacja; system ostrzegający; silnik odrzutowy turbinowy; monitorowanie; stan awaryjny; pompaż

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. LII, nr 2
• Strony: 117--133
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Pawlak W. I.

• Air Force Institute of Technology, Księcia Bolesława Str. 6, 01-494 Warsaw 46 PB. 96,

Bibliografia

• [1] Camp T. R., Day I. J.: A study of spike and modal phenomena in a low-speed axial compressor. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery 1998, Vol. 120, No. 3, pp. 394-401.
• [2] D'Andrea R., Behnken R. L., Murray R. M.: Rotating stall control of an axial flow compressor using pulses air injection. Trans ASME, Journal of Turbomachinery, 1997, Vol. 119, pp. 742-752.
• [3] Day I, J. et al.: Stall inception and the prospects for active control in four high-speed compressors. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1999, No. 1, pp. 18-27.
• [4] Eveker K. M. et al.: Integrated control of rotating stall and surge in high-speed multistage compression systems. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1998, Vol. 120, No. 3, pp. 440-445.
• [5] Freeman C. et al.: Experiments in active control of stall on an aero-engine gas turbine. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1998, Vol. 120, No. 4, pp. 637-647.
• [6] Graf M. B. et al.: Effects of nonaxisymmetric tip clearance of axial compressor performance and stability. Trans. ASME. Journal of Turbomachinery, 1998, Vol. 120, No. 4, pp. 648-661.
• [7] Hendrics G. J., Sabnis J. S., Feulner M. R.: Analysis of instability inception in high-speed multistage axial-flow compressors. Trans ASME, Journal of Turbomachinery, 1997, Vol. 119, No. 4, pp. 714-722.
• [8] Kostenko P. P, Makarova N. V.: Modelirovanie i rasčetnoe issldovanie tečenija vozducha v pervoj stupeni kompressora v okolosryvnoj oblasti. Aviacionnaja Technika, 1998, No. 4, pp. 42 - 44.
• [9] Lawless P. B., Fleeter S.: Active control of rotating stall in a low-speed centrifugal compressor. AIAA Pap., Journal of Propulsion and Power, 1999, Vol. 15, No. 1, pp. 38-44.
• [10] Pawlak W. I.: Gromadzenie, przetwarzanie i zobrazowanie informacji o zużyciu turbinowego silnika odrzutowego w eksploatacji. II Konferencja Awioniki - Bieszczady'98, Jawor k/Soliny, 10-12 września 1998. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, z. 51, Awionika, Tom 1, s. 361.
• [11] Pawlak W. I.: Monitorowanie osiągów silników K-15 na samolocie I-22 IRYDA. VIII Ogólnopolska Konferencja „Mechanika w Lotnictwie", Warszawa, 2-3 czerwca, 1998, s. 349.
• [12] Pawlak W. I.: Możliwości monitorowania obciążeń mechanicznych i cieplnych turbinowego silnika odrzutowego w eksploatacji. Prace Instytutu Lotnictwa, nr 159/1999.
• [13] Pawlak W. I, Wiklik K., Morawski J. M.: Synteza i Badanie Układów Sterowania Lotniczych Silników Turbinowych Metodami Symulacji Komputerowej. Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa, 1996.
• [14] Pawlak W. I.: Niektóre wyniki monitorowania parametrów pracy silnika odrzutowego K-15 na samolocie 1-22 IRYDA. III Konferencja Awioniki, Warmia'2001. Waplewo k/Olsztyna, 12-15 września 2001.
• [15] Pawlak W. I.: Nonlinear observer in control system of a turbine jet engine. The Archives of Mechanical Engineering, 2003, Vol. L, No. 3, pp. 227-245.
• [16] Pawlak W. I.: Zastosowanie nieliniowych obserwatorów parametrów pracy turbinowego silnika odrzutowego. 27 Międzynarodowa Konferencja Naukowa Silników Spalinowych KONES 2001. Jastrzębia Góra, Polska, 9-12 września 2001.
• [17] Pomiar widma cyklicznych obciążeń jednowirnikowego jednoprzepływowego turbinowego silnika odrzutowego w eksploatacji wspomagany komputerową symulacją parametrów jego pracy w stanach nieustalonych. Projekt Badawczy KBN, Nr 9T12D00717. Data ukończenia: czerwiec 2001 r.
• [18] Saxer-Felici H. M. et al.: Prediction and measurement of rotating stall cells in an axial compressor. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1999, Vol. 121, No. 2, pp. 365-375.
• [19] Silkowski P. D., Hall K. C.: A coupled mode analysis of unsteady multistage flows in turbomachinery. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1998, No. 3, pp. 410-421.
• [20] VanSchalkwyk C. M. et al.: Active stabilisation of axial compressors with circumferential inlet distortion. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1998, Vol. 120, No. 3, pp. 431 - 439.
• [21] Weigl H. J. et al.: Active stabilization of rotating stall and surge in a transonic single-stage axial compressor. Trans. ASME, Journal of Turbomachinery, 1998, Vol. 120, No. 4, pp. 625-636.