TURBINOWY SILNIK ODRZUTOWY

ELEMENTY SYMULACJI STEROWANIA I MONITOROWANIA

Wojciech I. Pawlak

Wydawnictwo: Instytut Lotnictwa, 2011
Oprawa: miękka
Stron: 234
Stan: NOWA

Autor uczestniczył w pracach zespołu specjalistów Instytutu Lotnictwa w Warszawie, projektującego turbinowe silniki odrzutowe typu SO-3 oraz K-15. Zajmował się szcze­gólnie zagadnieniami związanymi z ich układami zasilania i sterowania. Na początku książki omówiono zagadnienia dotyczące matematycznego modelowania i kompute­rowej symulacji jednowirnikowych turbinowych silników odrzutowych, traktowanych jako obiekty sterowania. Szczególną uwagę poświęcono właściwościom silników wy­nikających z faktu, że są one obiektami dynamicznymi silnie nieliniowymi. Przedsta­wiono różne metodyki budowania modeli symulacyjnych oraz szczególne formy ich wykorzystania w postaci nieliniowych obserwatorów. Książkę kończy przegląd zagad­nień związanych z monitorowaniem stopnia naturalnego zużycia silników podczas eksploatacji. Pokazano widma obciążeń eksploatacyjnych prototypowego egzemplarza silnika K-15, uzyskane podczas monitorowania wybranych parametrów jego pracy na samolocie 1-22 IRYDA. Zdefiniowano kilka propozycji wskaźników naturalnego zużycia silnika K-15 podczas eksploatacji i przedstawiono przykłady ich praktycznego zasto­sowania. lotnictwo profi-libris

SPIS TREŚCI:

Z PERSPEKTYWY AUTORA     9
WPROWADZENIE    14
WYKAZ OZNACZEŃ     20
WYKAZ SYMBOLI GRAFICZNYCH     24

1. AKUMULOWANIE ENTALPII I MASY CZYNNIKA ROBOCZEGO W KANALE SILNIKA    25
1.1. Imitacja układu zasilania i sterowania silnika    26
1.2. Porównanie dwóch metod modelowania silnika    28
1.3. Model A     30
1.4. Model B    32
1.5. Eksperymenty na modelu    33
1.6. Interpretacja wyników symulacji    34
1.7. Przypadek dużej objętości kanału wylotowego i dyszy zbieżnej    44
1.8. Wnioski    48

2. NIEKONWENCJONALNA METODA POMIARU STATYCZNYCH I DYNAMICZNYCH CHARAKTERYSTYK SILNIKA JEDNOWIRNIKOWEGO    52

3. RZĄD UKŁADU DYNAMICZNEGO A LICZBA AKUMULATORÓW ENERGII    58
3.1. Przykładowe obliczenia zakumulowanej ilości masy
i entalpii czynnika roboczego    59
3.2. Propozycja alternatywnej definicji rzędu
obiektu dynamicznego    61
3.3. Wnioski    64

4. WPŁYW MODELOWANIA CZYNNIKA ROBOCZEGO O WŁAŚCIWOŚCIACH GAZU PÓŁ-DOSKONAŁEGO    65
41. Model silnika dla przypadku gdy czynnik roboczy
jest gazem pół-doskonałym    65
42. Wyniki eksperymentów symulacyjnych    69
4.21. Porównanie linii stanów ustalonych    70
4.22. Porównanie trajektorii pełnych akceleracji i deceleracji    75
4.23. Porównanie czasów realizacji na komputerze cyfrowym    80
43. Wnioski    81

5. ZINTEGROWANE STANOWISKO BADAWCZE SPRĘŻAREK, KOMÓR SPALANIA ORAZ TURBIN SILNIKÓW ODRZUTOWYCH    83
5.1. Eksperymentowanie przy użyciu dyszy regulowanej    85
5.1.1. Cyfrowy model symulacyjny    86
5.1.2. Sposób prowadzenia eksperymentu    89
5.1.3. Wyniki eksperymentów    90
5.2. Eksperymentowanie przy użyciu dołączanego silnika lub hamulca    93
5.21. Cyfrowy model symulacyjny    93
5.22. Sposób prowadzenia eksperymentu    94
5.23. Wyniki eksperymentów    95
5.3. Porównanie obu metod i wnioski    99

6. PROCESY PRZEJŚCIOWE TURBINOWEGO SILNIKA ODRZUTOWEGO Z DYSZĄ REGULOWANĄ    104
6.1. Procesy przejściowe silnika z dyszą regulowaną - wariant 1     106
6.2. Procesy przejściowe silnika z dyszą regulowana - wariant 2    111
6.3. Wnioski    113

7. WPŁYW NIERÓWNOŚCI POLA TEMPERATURY GAZU WE WLOCIE TURBINY NA SZYBKOŚĆ PROCESÓW PRZEJŚCIOWYCH    114
7.1. Szczególna właściwość silnika turbinowego jako dynamicznego obiektu nieliniowego         116
7.2. Propozycja eksperymentu symulacyjnego    120
7.3. Wynik eksperymentu na modelu symulacyjnym    123
7.4. Potwierdzenie hipotezy poprzez wyniki eksperymentów na rzeczywistym silniku    124
Przygotowanie silnika do badań    124
75. Przetwarzanie danych pomiarowych    126
76. Metodyka badań         126
77. Wyniki eksperymentów na rzeczywistym silniku    126
78. Wnioski    131

8. WPŁYW TERMICZNEJ NIESTABILNOŚCI STRUKTURY KONSTRUKCYJNEJ SILNIKA NA CZAS AKCELERACJI    133

9. NIELINIOWY OBSERWATOR JEDNOWIRNIKOWEGO TURBINOWEGO SILNIKA ODRZUTOWEGO    142
9.1. Nieliniowy obserwator silnika - wariant 1    143
9.1.1. Zastosowanie obserwatora do przetworzenia danych z próby silnika K-15    145
9.2. Nieliniowy obserwator silnika - wariant 2    147
9.2.1. Zastosowanie obserwatora do przetworzenia danych
z próby naziemnej silnika SO-3    150
9.3. Nieliniowy obserwator silnika - wariant 3    157
9.4. Inne warianty obserwatorów    158
9.4.1. Nieliniowy obserwator - wariant 4    1 59
9.4.2. Nieliniowy obserwator - wariant 5         159
9.5. Podsumowanie    160

10. GROMADZENIE INFORMACJI O ZUŻYCIU SILNIKA ODRZUTOWEGO W EKSPLOATACJI    161
10.1. Wybór parametrów diagnostycznych    1 63
10.11. Specyfika monitorowania wibracji    164
10.12. Przykładowe zestawy parametrów diagnostycznych    1 66

11. WIDMO EKSPLOATACJI SILNIKA ODRZUTOWEGO    172

12. MONITOROWANIE STATYCZNYCH CHARAKTERYSTYK SILNIKA ODRZUTOWEGO    186
12.1. Przykład    186
12.2. Wnioski    193

13. MONITOROWANIE STOPNIA DEGRADACJI OSIĄGÓW SILNIKA ODRZUTOWEGO    195

14. WSKAŹNIKI ZUŻYCIA TURBINOWEGO SILNIKA ODRZUTOWEGO W EKSPLOATACJI   
141. Wybrane wskaźniki naturalnego zużycia silnika K-15 eksploatacji   
14.1.1. Uwagi do powyższych wyników   
142. Ocena zużycia silnika na podstawie monitorowania
poziomu wibracji   
143. Laboratoryjne badania nisko i wysoko-cyklowej wytrzymałości zmęczeniowej wirujących elementów lotniczych silników turbinowych

BIBLIOGRAFIA   

ZAPRASZAMY DO ZAPOZNANIA SIĘ Z NASZĄ OFERTĄ KSIĄŻEK Z KATEGORII

- LOTNICTWO -