Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя

 

Использование: в способах технического состояния газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: дополнительно на контрольном режиме работы ГТД nтк.прив= const измеряют температуру воздуха перед компресором и температуру газа перед турбиной газотурбинного двигателя, приводят последнюю к стандартным атмосферным условиям, определяют значение относительного измерения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД в процессе эксплуатации, по нему определяют критическое по ГДУ значение степени износа элементов проточной части компрессора и по соотоншению степеней износа судят о запасе устойчивости компрессора ГТД. 2 ил.

Изобретение относится к способам контроля технического состояния газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики газодинамической устойчивости (ГДУ) этих двигателей. В процессе эксплуатации ГТД происходит эрозионный износ элементов проточной части их компрессоров, и, как следствие этого, снижение запасов газодинамической устойчивости (ГДУ).

Известен способ диагностики запасов ГДУ вертолетных ГТД (1), основанный на определении степени износа элементов проточной части компрессора ГТД (прототип), заключающийся в замере длины хорд рабочих лопаток одной из ступеней компрессора и сравнении полученного значения длины хорды с допустимым. В случае превышения допустимого изменения длины хорды лопаток рабочего колеса компрессора ГТД подлежит досрочному съему с летательного аппарата (ЛА) из-за недопустимого снижения запасов ГДУ.

Его недостатком является низкая диагностическая способность, обусловленная влиянием дисперсного и минералогического составов, пыли, попадающей в ГТД при работе ЛА в условиях реальной эксплуатации с грунтовых площадок, на характер и степень износа элементов проточной части компрессора.

Цель изобретения - повышение точности диагностики ГДУ ГТД. Это достигается тем, что согласно предложенному способу диагностики компрессора ГТД путем определения степени износа элементов проточной части компрессора дополнительно на контрольном режиме работы ГТД nТК прив.= const измеряют температуру газа перед турбиной ГТД, приводят последнюю к стандартным атмосферным условиях, определяют значение относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД в процессе эксплуатации, по нему определяют критическое по ГДУ значение степени износа элементов проточной части компрессора и по соотношению степеней износа судят о запасе устойчивости компрессора ГТД.

На фиг. 1 представлен один из возможных вариантов оборудования, позволяющего измерить температуру воздуха перед компрессором и температуру газа перед турбиной ГТД, вычислить значение относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД в процессе эксплуатации.

На фиг. 2 диаграмма взаимозависимости параметров, степени износа, относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД, запасов ГДУ.

Диагностика конкретного экземпляра ГТД согласно предложенному способу осуществляется следующим образом. Используя специальное измерительное приспособление, определяют фактическую степень износа элементов проточной части компрессора ГТД (вкр.факт) . Затем, запускают двигатель и выводят его на установившийся режим работы. Контроль осуществляется на постоянной приведенной частоте вращения ротора турбокомпрессора (nТК прив = const). При этом (фиг. 1) сигналы от датчиков 1 и 2 поступают в вычислительный блок 3, в котором вычисляется приведенное значение относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД: где приведенная температура газа перед турбиной ГТД; Тг.зам - измеренная датчиком 2 (фиг. 1) температура газа перед турбиной ГТД; Тг.пр.нов - приведенная температура газа перед турбиной ГТД нового ГТД. Полученное значение относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД отображается на указателе 4 (фиг. 1). На диаграмме (фиг. 2) по вычислительным значениям строится точка А, характеризующая техническое состояние двигателя по запасам ГДУ. Величина вср=вср.кр-вср.факт характеризует фактические запасы ГДУ испытываемого двигателя, которые определяются исходя из выражения где Ку min.доп - минимально допустимые запасы ГДУ ГТД для вычислительного значения относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД; Куi- запасы ГДУ для вычислительного значения относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД, на ближайшей к точке А линии постоянного запаса ГДУ;
вср.кр- максимально допустимая по запасам ГДУ степень износа элементов проточной части компрессора;
вср.факт- измеренная фактическая степень износа элементов проточной части компрессора;
вср.i- степень износа проточной части компрессора для вычисленного значения относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной ГТД на ближайшей к точке А линии постоянного запаса ГДУ.

Описанный способ позволит оценивать реальные запасы газодинамической устойчивости повысить, таким образом, достоверность ГДУ в эксплуатации, исключить случаи неоправданного досрочного съема и увеличит межремонтную наработку ГТД.

Исследования, проведенные войсковой частью 22737-Д, показывают реальность предлагаемого способа диагностики ГДУ ГТД в эксплуатации.


Формула изобретения

Способ диагностики компрессора газотурбинного двигателя путем определения степени износа элементов проточной части компрессора газотурбинного двигателя, отличающийся тем, что дополнительно на контрольном режиме работы газотурбинного двигателя nтк.прив = const измеряют температуру воздуха перед компрессором и температуру газа перед газовой турбиной, приводят последнюю к стандартным атмосферным условиям, определяют значение относительного изменения приведенной температуры газа перед турбиной газотурбинного двигателя в процессе эксплуатации, по нему определяют критическое по газодинамической устойчивости значение степени износа элементов проточной части компрессора и по соотношению степеней износа судят о запасе устойчивости компрессора газотурбинного двигателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам контроля технического состояния газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано для диагностики газодинамической устойчивости (ГДУ) этих двигателей

Изобретение относится к электротормозным стендам для проведения обкатки (приработки, испытания, приемки) и диагностики (определение технического состояния на данный момент) двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к испытательным стендам авиационных реактивных двигателей и может быть использовано при проектировании новых и реконструкции существующих испытательных стендов

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для контроля за состоянием двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для приработки двигателя внутреннего сгорания в сборе со сцеплением, коробки передач и других механизмов после их изготовления или ремонта
Изобретение относится к безразборному техническому диагностированию двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для безразборного автоматизированного установления причин нарушений работоспособности ДВС в различных отраслях народного хозяйства
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при усовершенствовании условий смазки и оптимизации конструктивных параметров деталей цилиндро-поршневой группы ДВС

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД)

Изобретение относится к области измерительной техники, к испытаниям, доводке, диагностике и эксплуатации реактивных двигателей, а конкретно, к способам диагностики технического состояния ГТД по газодинамическим параметрам потока

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения давления газов в цилиндра двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу и аппаратуре для определения октанового числа топлива и позволяет снизить количество топлива, необходимого для определения октанового числа, и повысить достоверность измерений

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при ремонтно-диагностических работах с двигателями внутреннего сгорания

Изобретение относится к области автомобилестроения и позволяет повысить эффективность работ в процессе проектирования и испытания газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, в частности к устройствам для испытания воздухоочистителей в виде воздушных фильтров (ВФ) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано на предприятиях, эксплуатирующих автономные энергетические установки, и позволяет повысить точность определения экономии топлива (дизельного масла) за определенный промежуток времени

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для термических испытаний распылителей форсунок дизелей

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для обнаружения ошибок в приспособлении для обнаружения детонационных стуков в двигателях внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению и может быть использовано для приработки двигателей внутреннего сгорания при их изготовлении и после ремонта
Наверх