Способ испытаний малоразмерных турбин и испытательный стенд для его реализации

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам испытаний турбин. Способ газодинамических испытаний малоразмерных турбин включает изготовление одного или нескольких альтернативных вариантов испытываемой турбины, поочередную установку их на испытательном стенде, создание эквивалентных натурным условий работы - характерного давления по критериям Маха и Рейнольдса. Кроме того, воздух откачивается из замкнутого контура с помощью технологического компрессора и охлаждается с помощью теплообменника. Способ также включает в себя измерение газодинамических параметров, обработку и анализ результатов измерений. Турбины изготавливают с помощью аддитивных технологий, а их работоспособность обеспечивают уменьшением характерной температуры рабочего процесса. Регулирование частоты вращения ротора турбины осуществляется регулированием технологического компрессора с помощью регулируемого привода. Поддержание теплового режима работы турбины обеспечивается регулированием количества прокачиваемого хладагента через теплообменник. Также раскрыт стенд для испытания малоразмерных турбин. Технический результат заключается в исключении вероятности обмерзания магистралей и, как следствие, получении более достоверных характеристик. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам испытаний турбин.

При создании и модернизации турбин, для улучшения их качеств, а именно повышения коэффициента полезного действия, увеличения производительности, снижения шума, расширения диапазона устойчивой работы, помимо выполнения газодинамических расчетов, необходимо проведение исследований структуры течения рабочего тела для различных вариантов проточных частей проектируемых турбин. Испытания турбин дорогостоящий процесс. Необходимо иметь сложный экспериментальный стенд. Для привода турбины требуется затраты энергии и устройство, поглощающее большую мощность (Экспериментальное определение характеристик малоразмерных лопаточных машин: учебное пособие/сост. О.В. Батурин и др. - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2006, стр. 67, рис. 3.11, стр. 85, рис. 3.4). Одним из способов уменьшения энергии привода и мощности поглощающего устройства является проведение испытаний в модельных условиях. В практике испытаний лопаточных машин (компрессоров и турбин, в том числе малоразмерных) широко применяют модельные испытания. При модельных условиях для получения достоверных характеристик необходимо обеспечить геометрическое и кинематическое подобие натуры и модели и равенство следующих критериев (Теория лопаточных машин авиационных газотурбинных двигателей жидкостных ракетных двигателей: Курс лекций / Н.Т. Тихонов, Н.Ф. Мусаткин, В.Н. Матвеев - Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2001, стр. 73, 131):

где М и Re, соответственно критерии Маха и Рейнольдса, а индексы «н» и «м» обозначают натурные и модельные условия.

В рассматриваемой практике исследований дорогостоящей является также подготовка испытаний. Испытываемую турбину необходимо изготовить, адаптировать к испытательному стенду и оснастить измерительными датчиками. Для турбин применяют уникальные труднообрабатываемые сплавы. Технологический цикл изготовления заготовок для ответственных деталей характеризуется достаточно длительными промежутками времени. Причина этому - экстремальные условия работы, особенно деталей ротора. Для совершения рабочего процесса в современных лопаточных машинах требуются высокие окружные скорости. Эти высокие окружные скорости (при условии еще и высоких температур) вызывают в деталях ротора турбин такие большие напряжения от центробежных сил, что их могут выдержать только сплавы с уникальными свойствами. Затраты по времени и стоимость подготовки экспериментов значительно возрастают при проведении многовариантных исследований.

Известны также способы проектирования новых и модернизации турбин, включающие изготовление опытных моделей с использованием современной аддитивной технологии - лазерной стереолитографии (SLA), либо традиционного пятикоординатного фрезерования легкообрабатываемых сплавов, типа алюминия. Аддитивный способ, как и фрезерный, включает построение графических трехмерных моделей турбины, дальнейшее изготовление по ним опытных моделей (из легкообрабатываемого материала или SLA-моделей), продувка этих моделей на экспериментальном стенде с ограничением по температуре рабочего тела и частоты вращения ротора до уровней работоспособности материала изготовления моделей. Так, для опытных моделей из алюминия эквивалентные напряжения в деталях не должны превышать 40 МПа при температуре 530…570 К, как и для SLA-моделей при 380…410 К (Исследование применимости технологии лазерной стереолитографии для изготовления турбоприводов/Л.С. Шаблий // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. С.П. Королева. - 2011. - №2. - С. 200-205). Это требование ограничивает возможную область исследования рабочих режимов турбины.

Известен способ испытаний малоразмерных лопаточных турбомашин и испытательный стенд для его реализации (патент РФ №2634341 МПК G01M 15/14, опубликован 25.10.2017, бюл. №30), выбранный в качестве прототипа. Известный стенд для испытаний лопаточных турбомашин содержит технологическую магистраль, соединенную с испытуемым турбокомпрессором, регулируемый источник газового потока, выполненный в виде технологического компрессора с регулируемым приводом, криогенный теплообменник, технологическую турбину и клапана, один из которых регулируемый, установлен на входе атмосферы в технологическую магистраль стенда, которая последовательно соединяет атмосферу через регулируемый клапан с пневматическим входом технологического компрессора, пневматический выход из которого с пневматическим входом в технологическую турбину и выхлоп последней с атмосферой, а проточная часть испытуемого турбокомпрессора (компрессора и турбины) включена в замкнутый контур, в котором выхлоп турбины соединен с пневматическим входом в компрессор через криогенный теплообменник, затем, пневматический выход компрессора с пневматическим входом в турбину и через клапан с входом в технологический компрессор. Кроме того, ротор технологической турбины имеет кинематическое соединение с ротором испытуемых турбины и компрессора. И еще, криогенный теплообменник заполняется жидким азотом. Указанный стенд обеспечивает модельные газодинамические испытания макетов турбин, изготавливаемых с помощью аддитивных технологий, во всем диапазоне рабочих режимов натурной турбины при выполнении условий:

,

где Ти - характерная температура газодинамического процесса при испытаниях; Тн - соответствующая температура в натурных условиях работы; σи - определяющая прочностная характеристика материала модели; σн - соответствующая определяющая прочностная характеристика материала критичных натурных деталей лопаточной машины; ρи - плотность материала модели; ρн - плотность материала критичных натурных деталей лопаточной машины.

Однако, известный стенд обладает сложными кинематическими связями - наличие дополнительной технологической турбины, а испытания турбины характеризуются большими затратами жидкого азота и потерями энергии в газодинамическом приводе технологической турбины и компрессора. Предотвращение обмерзания трубопроводов требует дополнительных затрат на осушку воздуха. Все это ведет к увеличению сроков и стоимости подготовки и проведения испытаний турбины.

Задачей данного изобретения является упрощение конструкции, а также сокращение затрат на подготовку и проведение многовариантных исследований турбин, с реализацией на испытаниях полного диапазона интересуемых режимов в модельных условиях.

Технический результат заключается в исключении вероятности обмерзания магистралей и, как следствие, получение более достоверных характеристик.

Указанный технический результат достигается в способе газодинамических испытаний малоразмерных турбин. Способ включает в себя изготовление одного или нескольких альтернативных вариантов испытываемой турбины, поочередную установку их на испытательном стенде, создание эквивалентных натурным условий работы - характерного давления по критериям Маха и Рейнольдса исходя из условий:

Мнм;

Reн=Reм;

где М и Re, соответственно критерии Маха и Рейнольдса, а индексы «н» и «м» обозначают натурные и модельные условия.

Способ также включает измерение газодинамических параметров, обработку и анализ результатов измерений. Турбины изготавливают с помощью аддитивных технологий (AF-технологий), а их работоспособность обеспечивают уменьшением характерной температуры рабочего процесса в соответствии с зависимостью:

Тин≤(σи×ρн)/(σн×ρи);

где Ти - характерная температура газодинамического процесса при испытаниях; Тн - соответствующая температура в натурных условиях работы; σи - определяющая прочностная характеристика материала модели; σн - соответствующая определяющая прочностная характеристика материала критичных натурных деталей турбины; ρи - плотность материала модели; ρн - плотность материала критичных натурных деталей турбины.

При этом, создание эквивалентных натурным условий работы включает в себя откачивание воздуха из замкнутого контура с помощью технологического компрессора, установленного в замкнутом контуре между выходом нагрузочного компрессора и входом в испытуемую турбину, и охлаждение воздуха, поступающего в турбину, с помощью теплообменника, при этом поддержание теплового режима работы турбины обеспечивается регулированием количества прокачиваемого хладагента через теплообменник.

Регулирование частоты вращения ротора турбины осуществляется регулированием технологического компрессора с помощью регулируемого привода и прокачки хладагента через теплообменник.

Хладагентом, прокачиваемым через теплообменник, может являться вода.

Температура воздуха на выходе из испытуемой турбины может поддерживаться в пределах от 274 до 288 К.

Указанный технический результат достигается также за счет стенда для испытаний малоразмерных турбин, который обеспечивает осуществление описанного выше способа. Стенд содержит технологический компрессор с регулируемым приводом, откачивающую магистраль, замкнутую пневматическую магистраль, с установленными в ней нагрузочным компрессором, испытуемой турбиной и теплообменником. При этом, технологический компрессор расположен в замкнутой пневматической магистрали, а его вход соединен с выходом нагрузочного компрессора. Один из выходов технологического компрессора соединен со входом испытуемой турбины через теплообменник, а другой выход технологического компрессора соединен через откачивающую магистраль с атмосферой.

Технологический компрессор может быть выполнен с возможностью обеспечения давления в замкнутой магистрали перед началом испытаний исходя из условий:

Мнм;

Reн=Reм;

где М и Re, соответственно критерии Маха и Рейнольдса, а индексы «н» и «м» обозначают натурные и модельные условия.

Тин≤(σи×ρн)/(σн×ρи);

где Ти - характерная температура газодинамического процесса при испытаниях; Тн - соответствующая температура в натурных условиях работы; σи - определяющая прочностная характеристика материала модели; σн - соответствующая определяющая прочностная характеристика материала критичных натурных деталей турбины; ρи - плотность материала модели; ρн - плотность материала критичных натурных деталей турбины.

Теплообменник может быть выполнен с возможностью поддержания температуры на выходе из испытуемой турбины в пределах от 274 до 288 К.

На представленной фигуре показана принципиальная схема испытательного стенда малоразмерных турбин.

Основными элементами испытательного стенда являются технологический компрессор 1 с регулируемым приводом 2, нагрузочный компрессор 3, теплообменник 4, трубопровод замкнутой пневматической магистрали 5 и испытуемая турбина 6. На принципиальной схеме стрелками указаны направления движения потоков, трубопровод (магистраль) 7 на выходе из турбины 6, а имеющиеся устройства измерения и управления не показаны.

При этом, замкнутая пневматическая магистраль 5 соединяет вход нагрузочного компрессора 3 с выходом испытуемой турбины 6, выход нагрузочного компрессора 3 с входом в технологический компрессор 1, а выход технологического компрессора 1 с входом в испытуемую турбину 6 через теплообменник 4. Кроме того, теплообменник подключен к источнику воды. Для вращения ротора технологического компрессора 1 он соединен с регулируемым приводом 2.

Газодинамические исследования на заявляемом испытательном стенде по заявляемому способу осуществляются следующим образом. Изготовленные фрезерованием из легкообрабатываемого материала или с помощью AF-технологий для испытаний модели вариантов турбины 6 устанавливаются в замкнутый контур пневматической магистрали 5 испытательного стенда. Ротор испытуемых турбин 6 кинематически соединяют с ротором нагрузочного компрессора 3.

С помощью технологического компрессора 1 через откачивающую магистраль (не показана) производиться откачка воздуха из замкнутой магистрали 5. После установки необходимого давления (откачки) в контуре 5 из условий проведения модельных испытаний с соблюдением критериев (1), (2), и условий (3), при раскрутке турбины 6 и компрессора 3, с помощью прокачки хладагента (например, охлаждающей воды) через теплообменник 4, обеспечивается температура воздуха на выходе из турбины 6 в пределах от 274 до 288 К. Вращение ротора турбины 6 обеспечивается за счет работы технологического компрессора 1, а регулирование частоты вращения ротора турбины 6 осуществляется за счет изменения частоты вращения технологического компрессора 1 регулируемым приводом 2. При установке частоты вращения ротора турбины 6 также регулируется количество прокачиваемого хладагента через теплообменник 1 для поддержания необходимого теплового режима на выходе из турбины 6.

Выбранный интервал температур от 274 до 288 К за турбиной 6 гарантирует отсутствие эффекта обмерзания трубопровода 7 из-за наличия влаги в рабочем теле - воздухе, что обеспечивает достоверность замеряемых параметров рабочего тела. Включение технологического компрессора 1 в замкнутый контур 5, как и исключение криогенного теплообменника с технологической турбиной снижает затраты на подготовку и проведение испытаний.

Так, например, предполагается, что будет испытываться турбина условного ГТД со следующими параметрами:

- номинальный расход газа через турбину условного ГТД (Gy) - 1 кг/с;

- номинальная температура газа перед турбиной условного ГТД (Ty3) - 1200 К;

- полная температура газа за турбиной условного ГТД (Ty4) - 796 К;

- номинальное полное давление перед турбиной условного ГТД (Py3) - 720 кПа;

- полное давление газа за турбиной условного ГТД (Py4) - 109,09 кПа;

- номинальная степень понижения полного давления в турбине (πт) - 6,6;

- номинальный адиабатический КПД турбины (ηт) - 0,9;

- номинальная частота вращения n=72000 об/мин;

- показатель адиабаты газа (Ty3=1200 К) k=1,33;

На режиме эквивалентном номинальному будут следующие параметры: 1. Температуру воздуха на выходе из испытываемой турбины Т4 предполагается поддерживать не ниже 275 К, исходя из требования отсутствия выпадения твердой фазы влаги (воды) из воздуха - рабочего тела стенда. Таким образом, модельная температура воздуха за испытываемой турбиной в 2,895 раза меньше температуры газа за условной турбиной. Если пренебречь различием в газовых постоянных газа в условной турбине и воздуха, используемого в качестве рабочего тела при испытаниях, тогда для из условия подобия по критерию Маха, скорость воздуха должна быть в 1,7 раза меньше скорости газа.

Тогда условию подобия по критерию Рейнольдса будет соответствовать давление воздуха на выходе из испытываемой турбины Р4=27,6 кПа:

Reн=Reм;

где

- скорость звука в среде:

- кинематическая вязкость:

где

- динамическая вязкость газа (Ty4=796 К) μ=37 МПа⋅с;

- динамическая вязкость воздуха (Т4=275 К) μ=17,2 МПа⋅с;

При подстановке уравнений (2), (3), (4), (5), уравнение (1) принимает вид:

;

С учетом уравнения Клайперона-Менделеева

;

.

Номинальная суммарная (общая) степень повышения давления в технологических компрессорах (нагрузочном и технологическом) πкΣ=7,5, исходя из πт=6,6 и необходимости компенсации потерь давления в теплообменнике-холодильнике, трубопроводах и патрубках стенда.

1.2. Расход воздуха G=0,46 кг/с - из условия подобия по расходу , где Т - температура адиабатно заторможенного газа (К), Р - давление адиабатно заторможенного газа (Па). Параметры Т и Р здесь рассматриваются в произвольных, но соответствующих точках газового тракта.

1.3. Частота вращения испытуемой турбины nт=42353 об/мин, из соотношений скоростей по критерию геометрического подобия.

1.4. Параметры на входе в турбину:

- полное давление Р3=182,5 кПа:

Р3=P4⋅πт;

- полная температура Т3=412 К в соответствии с уравнением политропического расширения

,

где

- показатель адиабаты воздуха (Т3=412 К) k=1,403;

- степень расширения πт=6,6;

- адиабатический КПД турбины ηт=0,9;

Откуда:

- перепад температуры (при КПД процесса 0,9) ΔТТ=137 К;

- мощность NТ=65,5 кВт из

NT=GcpΔTT,

где

- удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении ср=1,04 кДж/кгК;

2. Параметры нагрузочного компрессора 3:

- расход воздуха G=0,46 кг/с;

- потребляемая мощность - Nк=Nт=65,5 кВт;

- полная температура воздуха на входе - Tк314=275 К

- перепад температуры (повышение температуры в компрессоре) ΔТк3=137 К К из

ΔТк3=Nк3/Gcp;

- полная температура воздуха на выходе Тк32=412 К из

Тк32к31+ΔТк3.

- степень повышения давления πк2=3,22 в соответствии с уравнением политропического сжатия

,

где

- показатель адиабаты воздуха (Tк31=275 К) k=1,403;

- адиабатический КПД компрессора ηк=0,8.

3. Параметры технологического компрессора 1:

- расход воздуха G=0,46 кг/с;

- полная температура воздуха на входе - Тк11к322=412 К

- степень повышения давления πк1=2,33 из

πк1кΣк2

- полная температура воздуха на выходе Tк12=553,5 К, в соответствии с уравнением политропического сжатия

где

- показатель адиабаты воздуха (Tк11=412 К) k=1,403;

- перепад температуры (повышение температуры в компрессоре) ΔTк1=141,5 К из

ΔТк1к12к11;

- потребляемая мощность Nк1=67,7 кВт из

Nпр=GcpΔTк1;

4. Параметры теплообменника:

- полная температура на входе Tох1=Tк12=553,5 К;

- полная температура на выходе Тох23=412 К;

- расход воздуха G=0,46 кг/с;

- перепад температуры ΔТох=141,5 К;

- мощность охлаждения Nох=GcpΔTох=67,7 кВт;

- расход охладителя (воды)

G=NoxрвΔТохв=0,4…0,32 кг/с (~ 1,3 м3/ч),

где

- теплоемкость воды срв=4,18 кДж/кгК;

- подогреве воды ΔТохв=40…50 К;

Анализ предложенного технического решения с прототипом и аналогами показал, что предложенные технические решения отличаются наличием нового, в способе - создание эквивалентных натурным условий работы включает в себя откачкивание воздуха из замкнутого контура с помощью технологического компрессора, установленного в замкнутом контуре между выходом нагрузочного компрессора и входом в испытуемую турбину, и охлаждение воздуха, поступающего в турбину, с помощью теплообменника, установленного перед входом в турбину за счет теплообмена с хладагентом, прокачиваемым через теплообменник, а регулирование частоты вращения ротора турбины осуществляется регулированием технологического компрессора с помощью регулируемого привода, при этом поддержание теплового режима работы турбины обеспечивается регулированием количества прокачиваемого хладагента через теплообменник. В устройстве - технологический компрессор расположен в замкнутой пневматической магистрали, при этом вход технологического компрессора соединен с выходом нагрузочного компрессора, а один из выходов технологического компрессора соединен со входом испытуемой турбины через теплообменник, другой выход технологического компрессора соединен через откачивающую магистраль с атмосферой. Это доказывает соответствие предложенных способа и стенда критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Поддержание на испытательном стенде, при создании модельных условий газодинамического процесса, характерных параметров рабочего тела: давления - по критерию Рейнольдса и температуры за турбиной заданных пределах - от 274 до 288 К, обеспечивает работоспособность модели турбины, изготовленной фрезерованием из легкообрабатываемого материала или с помощью AF-технологий, во всем диапазоне моделируемых рабочих режимов. Использование при испытаниях вместо натурных турбин их экспериментальных моделей, изготовленных фрезерованием из легкообрабатываемого материала или с помощью AF-технологий, сокращает затраты на подготовку эксперимента, позволяет в короткий промежуток времени подготовить и провести большую серию испытаний различных вариантов и модификаций турбин, что повышает качество проводимых работ, получением более достоверных характеристик.

В сравнении с известными устройствами, заявляемые способ и устройство обеспечивают исключение вероятности обмерзания магистралей и, как следствие, получение более достоверных характеристик.

1. Способ газодинамических испытаний малоразмерных турбин, включающий изготовление одного или нескольких альтернативных вариантов испытываемой турбины, поочередную установку их на испытательном стенде, создание эквивалентных натурным условий работы - характерного давления по критериям Маха и Рейнольдса исходя из условий:

Мнм;

Reн=Reм;

где М и Re, соответственно, критерии Маха и Рейнольдса, а индексы «н» и «м» обозначают натурные и модельные условия;

измерение газодинамических параметров, обработку и анализ результатов измерений, причем турбины изготавливают с помощью аддитивных технологий, а работоспособность турбин обеспечивают уменьшением характерной температуры рабочего процесса в соответствии с зависимостью

Тин≤(σи×ρн)/(σн×ρи);

где Ти - характерная температура газодинамического процесса при испытаниях; Тн - соответствующая температура в натурных условиях работы; σи - определяющая прочностная характеристика материала модели; σн - соответствующая определяющая прочностная характеристика материала критичных натурных деталей турбины; ρи - плотность материала модели; ρн - плотность материала критичных натурных деталей турбины,

отличающийся тем, что создание эквивалентных натурным условий работы включает в себя откачивание воздуха из замкнутого контура с помощью технологического компрессора, установленного в замкнутом контуре между выходом нагрузочного компрессора и входом в испытуемую турбину, и охлаждение воздуха, поступающего в турбину, с помощью теплообменника, установленного перед входом в турбину за счет теплообмена с хладагентом, прокачиваемым через теплообменник, а регулирование частоты вращения ротора турбины осуществляется регулированием технологического компрессора с помощью регулируемого привода, при этом поддержание теплового режима работы турбины обеспечивается регулированием количества прокачиваемого хладагента через теплообменник.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хладагентом, прокачиваемым через теплообменник, является вода.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура воздуха на выходе из испытуемой турбины поддерживается в пределах от 274 до 288 К.

4. Стенд для испытаний малоразмерных турбин, обеспечивающий осуществление способа по п. 1, содержащий технологический компрессор с регулируемым приводом, откачивающую магистраль, замкнутую пневматическую магистраль с установленными в ней нагрузочным компрессором, испытуемой турбиной и теплообменником, отличающийся тем, что технологический компрессор расположен в замкнутой пневматической магистрали, при этом вход технологического компрессора соединен с выходом нагрузочного компрессора, а один из выходов технологического компрессора соединен с входом испытуемой турбины через теплообменник, другой выход технологического компрессора соединен через откачивающую магистраль с атмосферой.

5. Стенд по п. 4, отличающийся тем, что технологический компрессор выполнен с возможностью обеспечения давления в замкнутой магистрали перед началом испытаний исходя из условий:

Мнм;

Reн=Reм;

где М и Re, соответственно критерии Маха и Рейнольдса, а индексы «н» и «м» обозначают натурные и модельные условия;

измерение газодинамических параметров, обработку и анализ результатов измерений, причем турбины изготавливают с помощью аддитивных технологий, а работоспособность турбин обеспечивают уменьшением характерной температуры рабочего процесса в соответствии с зависимостью

Тин≤(σи×ρн)/(σн×ρи);

где Ти - характерная температура газодинамического процесса при испытаниях; Тн - соответствующая температура в натурных условиях работы; σи - определяющая прочностная характеристика материала модели; σн - соответствующая определяющая прочностная характеристика материала критичных натурных деталей турбины; ρи - плотность материала модели; ρн - плотность материала критичных натурных деталей турбины.

6. Стенд по п. 4, отличающийся тем, что теплообменник выполнен с возможностью поддержания температуры на выходе из испытуемой турбины в пределах от 274 до 288 К.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Способ для выпускной системы двигателя.

Группа изобретений относится к инструменту валидации системы мониторинга агрегата авиационного двигателя, системе мониторинга и способу валидации системы мониторинга.

Изобретение относится к области испытаний ракетных двигателей малой тяги. Устройство для высотных испытаний ракетных двигателей выполнено с кормовым диффузором для обеспечения безотрывного течения продуктов сгорания в сопле ракетного двигателя при испытаниях и включает две вакуумные камеры и две вакуумные задвижки.

Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к способам испытаний газотурбинных двигателей (ГТД). Способ испытания ГТД включает приведение значений параметров к стандартным атмосферным условиям с учетом изменения свойств рабочего тела и геометрических характеристик проточной части газотурбинного двигателя при изменении атмосферных условий.

Изобретение относится к системе судового энергетического оборудования, в частности к средствам диагностики виброакустических параметров энергетического оборудования, и может быть использовано для установления причин и норм вибрации судовых дизель-генераторов.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к сельскохозяйственному приборостроению. Способ определения мощности двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при минимальной частоте вращения холостого хода двигателя мгновенно увеличивают подачу топлива до максимального значения и по достижении номинальной частоты вращения измеряют угловое ускорение коленчатого вала, при этом дополнительно у двигателя при максимальной частоте вращения холостого хода отключают подачу топлива и в процессе выбега по достижении номинальной частоты вращения измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, а затем повторно измеряют отрицательное угловое ускорение коленчатого вала, но с маховиком известного момента инерции, присоединенным к валу отбора мощности.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к способам испытаний авиационных турбореактивных двигателей (ТРД). Способ испытаний авиационного ТРД осуществляется с подогревом и наддувом воздуха на входе в двигатель.

Предлагаемое изобретение относится к стендам для испытаний осевых компрессоров низкого давления двух-(много)контурного газотурбинного двигателя и может быть использовано при изучении характеристик компрессоров низкого давления, а также их параметрической доводки в процессе выполнения работ по разработке новых газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области контроля и диагностики системы впрыска бензина (СВБ) автомобильного двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Технический результат заключается в обеспечении бортовой локализации внутренних утечек СВБ, а также повышении точности и сокращении времени диагностирования утечек СВБ.

Изобретение относится к технике диагностирования двигателей внутреннего сгорания и предназначено для определения технического состояние цилиндропоршневой группы двигателя.

Группа изобретений относится к способу, аппаратуре и системе для оценки нормальности или ненормальности измеренного датчиком физического параметра устройства. Для оценки контрольные значения для рабочего параметра устройства сохраняют в средствах хранения данных, при помощи средств обработки данных вычисляют оценочное значение параметра определенным образом, вычисляют соответствующую погрешность, вычисляют оценочное значение дисперсии физического параметра для значения рабочего параметра, вычисляют вклад аномалии измеренного значения, сравнивают вклад аномалии измеренного значения с порогом, при превышении порога отображают измерение как ненормальное на интерфейсных средствах. Аппаратура содержит средства хранения данных и средства обработки данных для реализации способа. Система содержит испытательный стенд, содержащий датчик и выполненный с возможностью установки на нем устройства, аппаратуру для оценки измеренного параметра. Обеспечивается повышение надежности и эффективности контроля измерения параметров, связанных с двигателем, выявление искажений среди совокупности измерений. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Предложены способ и датчик для обнаружения твердых частиц в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания. Датчик твердых частиц содержит наружную неперфорированную трубку с множеством отрицательных электродов на протяжении внутренней поверхности; центральный перфорированный элемент с множеством положительных электродов на протяжении наружной поверхности указанного центрального элемента. Указанный центральный элемент расположен внутри указанной наружной трубки. Внутренняя трубка присоединена к центральному элементу. Наружная трубка, центральный элемент и внутренняя трубка имеют общую ось. При использовании изобретения повышается чувствительность датчика твердых частиц. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 10 ил.

Объектом изобретения является способ мониторинга лопаточного колеса (22) авиационного двигателя, содержащий: считывание по меньшей мере одного временного сигнала, связанного с моментами прохождения лопаток (23) лопаточного колеса перед датчиком (21); определение текущей фазы полета летательного аппарата; при этом для каждого полета из серии полетов летательного аппарата приводят в соответствие по меньшей мере часть каждого временного сигнала с заранее определенной фазой полета; и для каждой лопатки (23), для каждого полета и для каждой заранее определенной фазы полета измеряют среднее положение (24С) вершины лопатки, называемое положением равновесия. Объектом изобретения является также устройство для осуществления такого способа. Преимуществом изобретения является возможность диагностики на лопатках при помощи меньшего числа датчиков и небольшой вычислительной мощности. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к энергетике, в частности к способам испытаний турбин. Способ газодинамических испытаний малоразмерных турбин включает изготовление одного или нескольких альтернативных вариантов испытываемой турбины, поочередную установку их на испытательном стенде, создание эквивалентных натурным условий работы - характерного давления по критериям Маха и Рейнольдса. Кроме того, воздух откачивается из замкнутого контура с помощью технологического компрессора и охлаждается с помощью теплообменника. Способ также включает в себя измерение газодинамических параметров, обработку и анализ результатов измерений. Турбины изготавливают с помощью аддитивных технологий, а их работоспособность обеспечивают уменьшением характерной температуры рабочего процесса. Регулирование частоты вращения ротора турбины осуществляется регулированием технологического компрессора с помощью регулируемого привода. Поддержание теплового режима работы турбины обеспечивается регулированием количества прокачиваемого хладагента через теплообменник. Также раскрыт стенд для испытания малоразмерных турбин. Технический результат заключается в исключении вероятности обмерзания магистралей и, как следствие, получении более достоверных характеристик. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх