рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Образование
- /
- Тепловые ПОС
Реферат Курсовая Конспект
Тепловые ПОС
Тепловые ПОС - раздел Образование, ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ В Настоящее Время Для Защиты Ла От Обледенения Наиболее Часто Применяются Теп...
В настоящее время для защиты ЛА от обледенения наиболее часто применяются тепловые ПОС, которые можно подразделить на две группы – воздушнотепловые и электротепловые. В основу такого деления положен источник энергии, от которого питается ПОС. Кроме того, в отдельных случаях, главным образом для защиты силовой установки, применяются противообледенительные системы, использующие горячее масло от двигателя.
Независимо от источника энергии все тепловые ПОС подразделяются на системы постоянного и циклического действия.
При постоянном обогреве капли воды, попадая на подогретую поверхность, не замерзая, растекаются по ней, постепенно испаряясь и частично сдуваясь набегающим потоком. Если протяженность зоны обогрева окажется недостаточной для полного удаления воды, то последняя замерзает на границе обогреваемой зоны в виде не удаленного барьерного льда.
Применение противообледенителей постоянного обогрева, полностью испаряющих воду, требует повышенных затрат энергии и связано с необходимостью защиты больших поверхностей. Поэтому такие противообледенители используют для защиты только тех частей, на которых недопустимо образование льда.
Существенную экономию энергии дает применение противообледенителей циклического обогрева. В этом случае вся защищаемая поверхность разбивается на отдельные секции, обогреваемые поочередно. На поверхности образуется лед допустимой толщины, который при очередном нагреве секции должен сбрасываться. Для того чтобы после выключения обогрева лед опять не примерзал к поверхности, на передней кромке есть узкая полоса, обогреваемая постоянно. Это так называемый "тепловой нож", который разделяет лед на две части, легко удаляемые набегающим потоком после того, как в результате нагрева и подтапливания льда изнутри резко уменьшаются силы его сцепления с обшивкой. ПОС циклического действия применяют для защиты только тех поверхностей, сброс льда с которых не может привести к опасным последствиям. Например, их нельзя применять для защиты входных кромок воздухозаборников силовых установок.
Принципиальные схемы рабочей части воздушно-тепловой ПОС представлены на рис.7.14.
|
| Рис. 7.14. Типовые схемы рабочей части воздушно-тепловых противообледенителей: а) продольный рабочий канал с распределительной трубой «пиколло» 1, б) микроэжекторная схема противообледенителя с поперечными рабочими каналами, 2 – микроэжекторная распределительная труба, 3 – плоская камера смешения воздуха, II – продольный канал для отвода отработанного воздуха, в) схема с высоконапорной камерой 1, рабочими каналами малой высоты 4 и распределительной трубой «пиколло» В вариантах а и в горячий воздух по длине крыла или хвостового оперения распределяется так называемыми трубками «пиколло», имеющими вдоль лобовой образующей ряд небольших отверстий с диаметром около 1,5 мм. Трубки «пиколло» обеспечивают более равномерное распределение горячего воздуха за счет того, что он вытекает из отверстий со скоростью, близкой к звуковой. В варианте а и б за счет эжекции, создаваемой струей при выходе из отверстий трубки, происходит циркуляция отработанного воздуха, и, соответственно, коэффициент теплоиспользования такой системы выше. В варианте в наряду с трубкой «пиколло» применяется высоконапорная камера 1, и рабочие поперечные каналы имеют небольшую, около 1,5 мм высоту. Это обеспечивает большие скорости горячего воздуха в рабочих каналах и лучшие тепловые характеристики по сравнению с другими системами. В схеме б, которая получила название микроэжекторной, горячий воздух подводят распределительной трубой 2 и через микросопла, расположенные с шагом 10…15 мм, подают в плоскую камеру смешения 3, которая плавно переходит в гофр в верхней и нижней частях профиля. При истечении горячего воздуха из микросопел энергично подсасывается отработанный воздух из канала II, в результате потребный расход горячего воздуха в такой противообледенительной системе значительно меньше. |
|
| Рис. 7.15. Типовая принципиальная схема воздушно-тепловой ПОС постоянного действия с отбором воздуха от ГТД: 1 – ступень высокого давления; 2 – ступень низкого давления; 3 – компенсатор; 4 – смесительное устройство; 5 – обратный клапан; 6 – подача воздуха от второго двигателя; 7 – электромагнитный кран включения ПОС; 8 – температурный компенсатор телескопического типа; 9 – регулятор расхода; 10 – ограничитель расхода; 11 – противообледенитель киля; 12 – противообледенитель стабилизатора; 13 – противообледенитель корневой части крыла; 14 – противообледенитель концевой части крыла; 15 – подача воздуха по второй половине крыла; 16 –датчик температуры воздуха |
На рис. 7.15 приведена типовая принципиальная схема воздушно-тепловой ПОС, в которой используется горячий воздух, отбираемый от компрессоров двигателей. Для получения потребной температуры воздуха он одновременно отбирается от низконапорных 1 и высоконапорных 2 ступеней компрессора, а затем эти два потока смешиваются в специальных смесителях эжекторного или клапанного типа 4. Температура воздуха по условиям термопрочности не должна превышать некоторой определенной величины. Так, для конструкций из алюминиевых сплавов эта величина не должна превышать 180...200°С. Отбор воздуха от нескольких двигателей повышает надежность работы ПОС при отказе одного из них.
Отбор воздуха от компрессора двигателя имеет и свои отрицательные стороны: увеличиваются длина разбега и взлетная дистанция, снижается скороподъемность и сокращается дальность полета ЛА.
Современные самолеты (особенно пассажирские лайнеры), имеющие существенные размеры несущих поверхностей и, соответственно, зоны защиты, ПОС непрерывного действия требуют для своей работы значительных мощностей (сотни киловатт). Это вызывает необходимость применения систем циклического действия, позволяющих существенно сократить энергозатраты на работу ПОС. Удельная мощность у таких систем составляет 12…35 кВт/м2.
Особенность работы таких систем состоит в определенной периодичности подачи горячего воздуха в отдельные секции обогреваемой поверхности. Управление, как правило, автоматическое.
Воздушно-тепловая ПОС циклического действия, установленная на крыле Ил-62 (рис. 7.16), состоит из трех секций, работающих поочередно в течение 50 с каждая. Корневая часть крыла обогревается постоянно и образование льда на ней не допускается. В конструкции рабочей части для повышения коэффициента теплового использования применено эжектирование отработанного воздуха.
|
| Рис. 7.16. Общий вид воздушно-тепловой противообледенительной системы крыла Ил-62: 1 – программные коммутаторы; 2 – программный механизм; 3 – разделительная заслонка; 4 – обратный клапан; 5, 12 – заслонка; 6 – обогрев воздухозаборника радиатора; 7 – эжектор подачи воздушной смеси в противообледенителъную камеру; 8 – приемник; 9 – отверстия для выхода отработанного воздуха; 10 – эжектор подачи тепловой смеси в камеру теплового «ножа»; 11 – тепловой «нож»; 13 – обратный клапан переключения; 14 – противообледенитель носка; 15 – трубопровод подачи горячего воздуха в систему кондиционирования и противообледенителям крыла |
Однако в большинстве случаев ПОС циклического действия – это электротепловая система. Применение электротепловых ПОС исключает отбор воздуха от двигателей, обеспечивает удобство передачи энергии к защищаемой поверхности и позволяет легко автоматизировать процесс обогрева. Кроме того, для ряда агрегатов ЛА, например воздушных винтов, применение других систем (водно-спиртовой) существенно усложняется.
Источником питания электротепловой ПОС является самолетная сеть переменного трехфазного тока напряжением 115/208 В. Нагревательный пакет противообледенителя состоит из нескольких слоев, одним из которых является собственно нагревательный элемент. Конструктивно нагревательный элемент может быть выполнен по-разному: из проволоки с высоким удельным сопротивлением, из полос фольги коррозионно-стойкой стали, из токопроводящей ткани и из антикоррозионной металлической сетки. Этот элемент изолируется от металлических поверхностей с помощью приклеенного слоя резиновой изоляции. Общая толщина нагревательного пакета, как правило, не превышает 3...4 мм.
По такой же схеме выполняются противообледенительные устройства винтов изменяемого шага. Зона обогрева организуется по наружной и внутренней поверхностям носков профиля и составляет до 60% радиуса лопасти от оси вращения винта. ПОС воздушных винтов, как правило, работает в пульсирующем режиме при равных интервалах времени нагрева и охлаждения. К примеру, затрачиваемая мощность ПОС для винта с диаметром 4,5 м составляет 6…8 кВт.
Для обогрева остекления применяются проволочные и пленочные нагревательные элементы. Проволочный нагревательный элемент состоит из ряда параллельно расположенных константановых проволочек диаметром 0,03 мм. Они монтируются между двумя стеклами, которые затем склеиваются прозрачным бутафолем. Концы проволочек припаиваются к медным шинам, которые, в свою очередь, через автомат обогрева присоединяются к бортовой сети постоянного тока напряжением 27 В.
Пленочный нагревательный элемент представляет собой тонкую металлическую пленку, нанесенную на органическое стекло методом напыления в вакууме. Эта пленка заключается между двумя слоями силикатного стекла, склеенными между собой склеивающей пленкой, незначительно ухудшающей оптические свойства стекла. Для питания пленочных нагревательных элементов применяется переменный ток напряжением 115 В частотой 400 Гц.
Тепловые системы, обладают следующими недостатками:
- существенное снижение прочности и ресурса обшивки и каркаса защищаемых носков;
- большая сила тока, подводимого к электрическим нагревательным элементам, вследствие чего при некоторых повреждениях образуется вольтова дуга;
- сложность наземной проверки работоспособности;
- большая длительность нагрева защищаемых поверхностей (особенно при использовании воздушно-тепловой системы).
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ОБОРУДОВАНИЕ САМОЛЕТОВ
им А Н ТУПОЛЕВА КАИ... КАФЕДРА КОНСТРУКЦИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ... А П КЛЮШКИН Е А Першин...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Тепловые ПОС
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.027 сек.
Новости и инфо для студентов