Особенности измерения температуры газа ГТД. - раздел Образование, Функциональная схема пилотажного комплекса ЛА Распределение Температуры, Как Перед Турбиной, Так И За Турбиной Неравномерно...
Распределение температуры, как перед турбиной, так и за турбиной неравномерно как по радиусу, так и по окружности.
Величина неравномерности поля температур составляет 100…200 градусов. Неравномерность поля температур объясняется многими причинами: неравномерной подачей топлива через форсунки, неравномерным полем скоростей воздуха, выходящего из компрессора, отклонением отнормального процесса горения. Величина неравномерности изменяется в зависимости от режима работыдвигателя.
Отмечается также нерегулярность поля температур газа, т.е. в одной и той же точкеизмерения при неизменном режиме работы двигателя температура газа во времени изменяется по произвольному закону. Это объясняется непостоянной подачей топлива в двигатель и большой турбулентностью потока воздуха.
Таким образом, измерить истинную температуру газа в двигателе очень трудно и осуществить это можно лишь приближенно. Поэтому обычно вместо локальной измеряют среднемассовую, осредненную температуру.
Для измерения температуры могут использоваться как прямые, так и косвенные методы измерения температуры.
Прямые методы измерения предусматривают датчики температуры, в качестве которых обычно используются термопары. Проблемы проектирования таких датчиков связаны с выбором жаропрочных материалов и снижением размеров для уменьшения постоянной времени.
Косвенные методы измерения температуры газа еще называют методом синтеза температуры. Синтез температуры заключается в измерении различных параметров ГТД, например, частоты вращения ротора n и ее производной и в определении на основе этих данных температуры газа с помощью быстродействующих вычислительных устройств. Этомуметоду характерны погрешности реализации модели ГТД по температуре газа.
В связи с определенными трудностями измерения температуры газа перед турбиной , обусловленными ее высоким значением, сравнительно большой неравномерностью, а также возможностью повреждения лопаток в случае разрушения термопар, обычно используется измерение температуры газа за турбиной . Температура легче измеряется вследствие более высокой скорости газа, обуславливающей большее значение коэффициента теплоотдачи от газа к спаю, меньшей неравномерности и более низкого (на 200…300 градусов) её значения.
Однако температура однозначно определяет температуру и, следовательно, тепловое состояние узла турбины только при постоянных значениях степени понижения давления газа на турбине и ее КПД , при заданной частоте вращения ротора n.
Рис. 2.1. Датчик температуры газа
Из известных измерителей температуры для измерения температуры газа ГТД наиболее широко применяются термопары (рис. 2.1). Они имеют меньшую по сравнению с другими измерителями постоянную времени и позволяют легко суммировать сигнал от нескольких измерителей.
Для приближения измерения температуры к среднемассовой с погрешностью не более +2 градуса обычно устанавливают от 16 до 24и более экранированных термопар.
Экранирование термопар уменьшает разность между измеренной температурой и истинной температурой полного торможения, но вместе с тем ухудшает динамические свойства термопар, т.е. увеличивает их постоянную времени. Для обычных экранированных термопар с протоком газа, устанавливаемых на ГТД, постоянная времени в стендовых условиях находится в пределах 0,5…8 с.
С изменением режима работы и условий полета постоянная времени термопар находится в соответствии с изменением расхода газа , обтекающего чувствительный элемент.
Передаточная функция термопары:
,(2.2) где ; (0 – расчетное значение).
Для компенсации динамической погрешности термопары в цепь измерения после термопары необходимо ввести последовательное корректирующее устройство с тем, чтобы на выходеиз него сигнал содержал составляющие, пропорциональные изменению ЭДС термопары и ее производной (рис. 2.2).
Передаточная функция корректирующего устройства
, (2.3)где; ; .
Передаточная функция всей цепи:
, (2.4)
где – передаточная функция усилителя.
Параметры корректирующего устройства выбирают таким образом, чтобы . При этом компенсация динамической погрешности термопары, близкая к оптимальной, получается только на таких режимах работы двигателя, когда . На других режимах будет или недокомпенсация или перекомпенсация (рис. 2.2, б).
Пилотажный комплекс ПК это комплекс оборудования осуществляющий... В ПК входят три основных функциональных системы система штурвального управления СШУ система траекторного...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Особенности измерения температуры газа ГТД.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Принципы работы ГТД.
ГТД состоит из входного устройства, камеры сгорания, газовой турбины и выходного устройства.
Уравнения движения ТРД.
Получим описание одновального ТРД с регулируемым соплом относительно частоты вращения ротора турбокомпрессора. Запишем уравнение моментов на валу турбокомпрессора:
Свойства ТРД как объекта управления.
При изменение внешних условий PH=Var, TH=Var, VH=Var режима работы двигателя изменяются значение коэффициента в уравнениях движения поэтому важно знать как изменяют
Основные характеристики ГТД.
Газотурбинный двигатель (ГТД) — тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.
Основные принципы построения САУ температуры газа ГТД.
В качестве управляющих факторов, с помощью которых оказывается воздействие на температуру газа в ГТД, выбирается расход топлива в основную камеру сгорания Gт или площадь критическ
Компрессор газотурбинного двигателя
узел газотурбинного двигателя, служащий для повышения давления воздуха. Масса К. составляет от 25 (турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой) до 40% (турбореактивного двигателя)
Законы управления ГТД на форсажных режимах.
Для форсированного повышения тяги силовой установки используют дожигание топлива в форсажной камере.
Режим турбореактивного двигателя с форсажной камерой (ТРДФ) определяется тремя параметр
Основные принципы управления ГТД на режимах приемистости.
Процессы приемистости и дросселирования – это перевод двигателя с режима малого газа на больший режим и с большего на меньший соответственно за определенное время. При этом необходимо обеспечить тр
Принципы построения и основные характеристики воздухозаборников.
Воздухозаборники можно сравнить с легкими человека. Так же как кислород в легких служит для жизнеобеспечения всех живых материй в организме человека, так и воздух из воздухозаборников служит для жи
Синтез структуры и параметров многосвязной САУ ГТД
Необходимость одновременного регулирования нескольких взаимосвязанных физических величин в ГТД приводит к сложной с несколькими контурами регулирования многосвязной системе регулирования. Известные
Условия обеспечения автономности многомерной САУ ГТД
Под автономностью многомерной системы понимают представление многомерной системы в виде совокупности независимых одномерных систем. Такое представление в значительной мере обусловлено тем, что на а
Основные принципы управления ЛА. Задачи управления
По органам управления ЛА классифицируют:
- ЛА с аэродинамическими органами управления
- ЛА с газодинамическими органами управления
- ЛА с комбинированным управления
Задачи управления
ЛА – это твердое тело движение которого характеризуется 6-ю степенями свободы.
Для управления ЛА нужно создать управляющие силы и моменты по 3-м взаимоперпендикулярным осям и менять их в с
Часные случаи продольного движения
Частные случаи продольного движения. Передаточные функции и частотные характеристики ЛА
При полете с незначительным изменением высоты членами
Характеристики возмущенной атмосферы.
Ветровое возмущение. Существуют различные виды воздушных потоков: постоянные ветры, восходящие и нисходящие потоки, порывы ветра, завихрения и т.д.Действие порывов ветра вызывает отклонение
Законы управления автопилотов.
Под законом управления автопилота понимается требуемая зависимость между изменением выходной и входных координат. При этом под выходной понимается координата, характеризующая положение исполнительн
Требования к системам автоматического управления ЛА
САУ ЛА обеспечивает стабилизацию и управление угловыми движениями ЦМ ЛА. САУ полетом должны: 1) улучшать устойчивость и управляемость ЛА на всех режимах полета, как при ручном полуавтоматическом, т
Схемы систем автоматизированного управления при посадке.
Посадкой называется движение самолета с высоты 350–400 м до приземления и полной остановки.
Посадочный маневр принято разделять на три фазы:
– на первой фазе самолет выводится на
Автоматизация взлета самолета.
Взлетом называется движение самолета от момента старта на ВПП до набора безопасной высоты (так называемой условной высоты препятствий на подходах к аэродрому) и достижения безопасной скорост
Цифровые системы управления полетом.
Рост требований к регулярности и безопасности полетов, усложнение самих объектов управления привели к появлению принципиально новых бортовых систем, основанных на цифровом управлении ВС.
П
и в определении на основе этих данных температуры газа с помощью быстродействующих вычислительных устройств. Этому методу характерны погрешности реализации модели ГТД по температуре газа.
, обусловленными ее высоким значением, сравнительно большой неравномерностью, а также возможностью повреждения лопаток в случае разрушения термопар, обычно используется измерение температуры газа за турбиной 
. Температура 
легче измеряется вследствие более высокой скорости газа, обуславливающей большее значение коэффициента теплоотдачи от газа к спаю, меньшей неравномерности и более низкого (на 200…300 градусов) её значения.
Однако температура 
однозначно определяет температуру 
и ее КПД 
, при заданной частоте вращения ротора n.
, обтекающего чувствительный элемент.
,(2.2) где 
; (0 – расчетное значение).
, (2.3)где
; 
; 
.
, (2.4)
– передаточная функция усилителя.
. При этом компенсация динамической погрешности термопары, близкая к оптимальной, получается только на таких режимах работы двигателя, когда 
. На других режимах будет или недокомпенсация 
или перекомпенсация 
(рис. 2.2, б).
Новости и инфо для студентов