Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Podstawy teoretyczne niestacjonarnych zakresów pracy lotniczych silników turbinowych

Kozakiewicz A.

Mechanik

|

2011

|

R. 84, nr 7(CD)

421-432

PL

W artykule zaprezentowano problematykę związaną ze zmianą parametrów pracy turbinowego silnika odrzutowego podczas rozruchu. Wyznaczono charakterystykę obrotową oraz prędkościowo-wysokościową silnika typu DTSO. Przeanalizowano równania współpracy sprężarki w połączeniu z turbiną w zakresie przepływowym i równań ruchu zespołu wirnikowego oraz model trójwymiarowy zespołu wirnikowego. Przedstawiono problematykę zmian prędkości obrotowych wirników układu dwuwirnikowego. Zaprezentowano charakterystykę zmian wydatku powietrza i sprężu sprężarki osiowej w silniku na zakresie ustalonym. Przeanalizowano proces wchodzenia zespołu sprężarki w zakresy pracy niestatecznej.

EN

This paper presents analysis the change of parameters of the works the gas engine during the starting. Also, there is calculated of the jet engine rotated characteristic and speed-altitude characteristic. Equations of mating between the compressor and the turbine engine within the flow range have been analysed as well as equations of movement for the rotor unit and its 3D model. The paper represents the problem of rotary speed changes in the two-rotor system. The paper studies the characteristics changes specific to air consumption and compression ratio in the engine at the steady range. The process of compressor ingress into unsteady ranges work has been analysed.

2

Computer simulations of transient processes in a turbojet engine, with special attention to amplitudes of thermal shocks in some selected fault modes of operations

Pawlak W. I.

Archive of Mechanical Engineering

|

2007

|

Vol. LIV, nr 3

261-283

EN

Results of mathematical modelling and computer simulation of transient processes in the turbine jet engine SO-3 have been presented. The transient processes result from two different fault conditions. In the first case, the transient process has been induced with a rapid fuel shut-off. In the second case, the transient process follows some failure to the shaft that connects the turbine rotor to that of the compressor. The failure occurred in the area of the middle engine bearing support.

PL

Przedstawiono wyniki matematycznego modelowania i komputerowej symulacji procesów przejściowych turbinowego silnika odrzutowego SO-3, będących następstwem dwóch różnych stanów awaryjnych. W pierwszym z nich proces przejściowy jest wywołany nagłym odcięciem dopływu paliwa. W drugim przypadku, proces przejściowy jest spowodowany pęknięciem wału łączącego wirnik turbiny z wirnikiem sprężarki, w rejonie środkowej podpory łożyskowej.

3

The effect of convergent-nozzle volume on transient processes in a turbojet engine.

Pawlak W. I.

Archive of Mechanical Engineering

|

2006

|

Vol. LIII, nr 4

373-396

PL

W naukowych publikacjach na temat matematycznego modelowania silników turbinowych (traktowanych jako obiekty sterowania i automatycznej regulacji), często mówi się o wpływie procesów akumulacji masy i entalpii czynnika roboczego na dynamikę ich procesów przejściowych. W niniejszej pracy przedstawiono porównanie wyników symulacji przeprowadzonej na dwóch wariantach modelu turbinowego silnika odrzutowego typu SO-3. W pierwszym wariancie uwzględniono dynamikę procesów akumulacji masy i energii czynnika roboczego w objętości komory spalania oraz w objętości dyszy zbieżnej. W drugim, uproszczonym wariancie modelu, zaniedbano dynamikę akumulacji masy i energii czynnika roboczego, zakładając, że w obrazie procesów przejściowych dominuje dynamika akumulacji energii kinetycznej przez masę wirnika. W celu przeprowadzenia eksperymentów symulacyjnych obie wersje modelu silnika łączono ze specjalnym blokiem symulacyjnym, imitującym działanie układu zasilania i sterowania. Wykonano dwie serie eksperymentów. W pierwszej obserwowano przebiegi procesów przejściowych wywołane szybkim przestawianiem dźwigni sterowania z pozycji biegu jałowego do pozycji pełnego ciągu - i z powrotem. W drugiej serii obserwowano procesy wywołane tylko zmianami pola powierzchni przekroju krytycznego dyszy. Na drugim wariancie modelu zbadano wpływ coraz większych, hipotetycznych objętości dyszy, na przebiegi procesów przejściowych. Stwierdzono, że w przypadku silnika SO-3 mała objętość dyszy ma niewielki wpływ na przebieg procesów przejściowych, zatem uproszczona metodyka jego modelowania jest uzasadniona.

EN

The effect of processes of accumulating mass and enthalpy of the working medium on the dynamics of transient processes thereof is often discussed in scientific publications on the mathematical modelling of turbine engines (treated as systems that undergo control and automatic adjustment). The paper is intended to make a comparison between findings gained from simulation carried out with two alternative models of an aircraft turbine engine (of the SO-3 type). The first model takes account of the dynamics of the processes of accumulating mass and energy of the working medium within the combustion-chamber volume and that of the convergent nozzle. The second, simplified model, neglects the dynamics of the processes of accumulating mass and energy of the working medium, since it has been assumed that it is the dynamics of the kinetic-energy accumulation in the rotor mass that predominates in various representations of transient processes. To conduct simulation-based experiments, each of the alternative models of an engine was connected to a special simulation unit, which simulated operation of fuel supply and control systems. Two rounds of experiments were carried out. The first one was intended to facilitate observations of transient processes effected with quick shifting of a control lever from the idle position to that of full thrust, and back. In the second round were observed processes resulting from changes in the critical jet area. The second, alternative model was used to investigate the effect of ever-greater hypothetical volumes of the nozzle on how the transient processes proceeded. It has been found that in the case of the SO-3 engine, low nozzle capacity remains of only slight effect on how the transient processes proceed. Hence, simplified modelling methodology is fully justified.

4

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

Pawlak W. I.

Archive of Mechanical Engineering

|

2005

|

Vol. LII, nr 2

117-133

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.

5

Zastosowanie metody bilansu energetycznego do diagnozowania kanału przepływowego turbinowego silnika odrzutowego

Orkisz M., Jakubowski R.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/2

788-797

PL

W pracy przedstawiono metodę bilansu energetycznego rozszerzoną o analizę przyrostu entropii do badań procesów wewnętrznych w silniku. Analizę strat przepływowo-ciepłnych w silniku przeprowadzono graficznie na wykresie Sankey'a oraz wykresie i-s. Omówiono model obliczeniowy silnika zbudowany dk celów badań wpływu obniżenia jakości procesów wewnętrznych w zespołach silnika na jego właściwości eksploatacyjne. Na podstawie wyników badań stanowiskowych silnika SO-3 dokonano weryfikacji modelu. Następnie przedstawiono wyniki badań wpływu obniżenia jakości procesów wewnętrznych w silniku na jego właściwości użjtkowe.Wstep Bilans energii oparty na I zasadzie termodynamiki wsparty bilansem masy i pędu pozwala opisać zjawiska występujące w silniku. Jednakże podczas oceny jakości procesów wewnętrznych nie jest wystarczający, ze względu na to, że nie wszystkie straty występujące w silniku powodują zmianę energii. Dotyczy to przede wszystkim strat hydraulicznych, które uwydatniają się dopiero w ocenie całości procesu energetycznego w parametrze określającym stosunek ilości ciepła odprowadzonego z silnika do energii kinetycznej strumienia spalin wylotowych [2] [4]. Ze względu na to coraz częściej wskazuje się, że do poprawnej analizy i interpretacji procesów wewnętrznych w silniku klasyczna metoda energetyczna nie jest wystarczająca. Natomiast np. pracach [5] [6] wskazuje się na metodę bilansu egzergii, jako bardziej właściwą do oceny strat nie tylko samego silnika, ale także całego samolotu. Jej zaletą jest bowiem to, że pozwala oszacować straty egzergii indywidualnie dla każdego zespołu. Jednak komplikuje ona znacząco model silnika, ze względu na to, że za poziom odniesienia przyjmuje się w niej stan energetyczny otoczenia zdefiniowany zarówno przez parametry termodynamiczne (temperaturę i ciśnienie) jak również jego skład chemiczny [7]. Natomiast w turbinowym silniku odrzutowym zmiany składu chemicznego czynnika roboczego są nieznaczne (łKS wynosi 0,018-0,025) i pominięcie strat egzergii chemicznej powoduje niewielkie różnice w otrzymanym wyniku. Dlatego w pracy zaproponowano inne podejście do oceny procesów wewnętrznych w silniku, gdzie klasyczną metodę bilansu energii opartą na I-ej zasadzie termodynamiki rozszerzono o analizę przyrostu entropii wynikającego z II-ej zasady termodynamiki. Do analizy graficznej procesów wewnętrznych w silniku wykorzystano wykres Sankey'a i wykres i-s.

6

Aircraft propulsion systems of the future

Błachnio J.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, Sp. 2/1

29-37

EN

The paper has been aimed at presenting major trends in aircraft propulsion systems of the future. In numerous aviation companies all over the world research is carried out in the field of adaptive turbojets. Therefore, thermodynamic and structural features as well as qualities thereof have been described. Some selected structural solutions from among a series of future-oriented propulsion system designs have been presented. Diagrams of exemplary propulsion designs for super and hypersonic aircraft have been included. Described is also the most recent success with the X-43A aircraft capable of reaching the flight speed of Ma =7.

PL

W artykule przedstawiono kierunki rozwoju perspektywicznych napędów do samolotów. W wielu firmach lotniczych na całym świecie prowadzi się badania nad adaptacyjnymi turbinowymi silnikami odrzutowymi. Scharakteryzowano więc ich cechy termodynamiczne, konstrukcyjne oraz własności. Przedstawiono wybrane rozwiązania konstrukcyjne, spośród szeregu perspektywicznych napędów lotniczych. Zestawiono schematy przykładowych rodzajów przyszłych napędów do samolotów naddżwiękowychi hipersomcznych, Scharakteryzowano ostatnie sukcesy uzyskane z samolotem X-43A osiągającym prędkość lotu Ma = 7.

7

Wykorzystanie rejestratora TESTER oraz systemu deszyfracji THETYS IV do badania widma obciążeń turbinowych silników lotniczych w trakcie realizacji misji lotniczych

Orkisz M., Rypulak A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2001

|

z. 56[186], t.1

169-176

PL

W referacie dokonano oceny możliwości wykorzystania, stosowanego standardowo na samolotach MiG-29 i Su-22, rejestratora parametrów Tester oraz naziemnego komputerowego systemu deszyfracji Thethys IV do oceny stopnia obciążenia zespołu napędowego turbinowego silnika odrzutowego w zależności od realizowanego zadania lotniczego. Przedstawiono metodologie oraz zakres prowadzonych badań oraz przykładowe wyniki badań jedno i dwuprzepływowego turbinowego silnika odrzutowego.

8

Niektóre wyniki monitorowania parametrów pracy silnika odrzutowego K-15 na samolocie I-22 Iryda

Pawlak W. I.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2001

|

z. 56[186], t.1

185-192

PL

W latach 1994-1998 realizowano program badań w locie prototypu samolotu I-22 lRYDA, wyposażonego w dwa jednoprzepływowe jednowirnikowe turbinowe silniki odrzutowe K-15. Podczas tych badań parametry pracy silników były przedmiotem monitorowania za pomocą pokładowego cyfrowego rejestratora danych. W wyniku powstała baza danych, zawierająca zapisy różnych stanów pracy silników podczas lotów oraz prób naziemnych, trwających w sumie ponad 110 godzin. Dane te były przedmiotem analiz mających na celu, między innymi, określenie widma eksploatacji silnika odrzutowego oraz opracowanie wskaźników jego naturalnego zużycia. W referacie przedstawiono niektóre wyniki statystycznej obróbki cyfrowych zapisów procesu eksploatacji jednego z dwóch silników zainstalowanych na samolocie. Pokazana zostanie również perspektywiczna możliwość wykorzystania cyfrowej rejestracji danych oraz tzw. nieliniowych obserwatorów parametrów pracy silnika odrzutowego do badań osiągów samolotu.

EN

In 1994-1998 the prototype oj I-22 Iryda training plane, equipped in two single-flow, single-shaft K-15 jet engines was tested in flight. During these investigations parameters of engines operation were monitored and registered with digital data compiler. As a result data base came into being, containing recordings of different operation phases of engines during flights and ground tests, covering over 110 hours. Obtained data were object of anaIyses having in view, among other things, determination of operational spectrum of engine and eIaboration of coefficients of its natural wear. In the report some resuIts of these digital recordings statistical transformation are presented for one from two engines mounted on pIane. Shown will become also The perspective possibility of utilization of digital records and so-called non-linear observers of jet engine parameters for plane performance researches is also described.