18. Перепуск и разгрузка устройств компрессора.

Для обеспечения устойчивой работы компрессоров на режиме запуска и малых режимах

работы двигателя служит система управления клапанами перепуска воздуха из компрессоров.

Принципиальная схема системы управления КПВ КНД и КВД показана на (рис.2.7). Эта система состоит из трех клапанов перепуска воздуха из КНД, трех клапанов перепуска воздуха из КВД, автомата управления клапанами КНД, автомата управления клапанами КВД, двух сигнализаторов давления МСТВ, двух сигнальных ламп

Для управления КПВ компрессора низкого давления используется воздух из-за IV ступени

КВД, а клапаны перепуска воздуха КВД управляются воздухом, подаваемым из-за последней

ступени компрессора высокого давления.

Для контроля за положением клапанов перепуска воздуха в системе предусмотрены два

сигнализатора давления МСТВ, подсоединенные к трубопроводам силового воздуха на участке между соответствующими АУК и КПВ. Сигнал от МСТВ поступает на сигнальную лампу. При стравливании воздуха из силовых полостей КПВ в подкапотное пространство при открытии КПВ горит сигнальная лампа.

19. Компрессор, назначения и требования.

Компрессор служит для сжатия воздуха и подачи его в камеру сгорания. В настоящее время наиболее широкое применение в авиационных ГТД получили. Это объясняется тем, что осевые компрессоры по сравнению с центробежными имеют меньший диаметр при одинаковом секундном расходе воздуха, более высокий КПД и могут обеспечить большую степень повышения давления.

Процессы, протекающие в компрессоре, могут быть описаны исходя из общих энергетических соотношений.

К компрессорам, устанавливаемых на газотурбинные двигатели, предъявляются ряд общих и специальных требований, основными из которых являются: 1. Обеспечение заданной степени повышения давления воздуха при высоком коэффициенте полезного действия. 2. Компрессор должен работать устойчиво во всем диапазоне режимов работы двигателя. 3. При заданной степени повышения давления воздуха и производительности, компрессор должен; обладать минимальными весом и габаритами. 4. Компрессор должен быть прост и надежен в эксплуатации. Перечисленным требованиям больше всего отвечают два типа лопаточных машин: центробежный и осевой компрессоры, которые и получили в ГТД самое широкое применение.

20. Запуск двигателя д-36

Запуск двигателя является процессом, в обеспечении которого участвует ряд систем:

воздушная система, электрическая и электронная, топливная, воспламенения и регулирования.

Воздушная система предназначена для принудительной раскрутки ротора ГТД в процессе запуска.

Электрическая система обеспечивает автоматическое включение и отключение по заданной циклограмме всех агрегатов, участвующих в процессе запуска, начиная с момента нажатия на кнопку «Запуск» до выхода двигателя на частоту вращения режима малого газа. Топливная система обеспечивает подачу пускового и рабочего топлива по принятому закону. Система воспламенения осуществляет воспламенение топливно-воздушной смеси в заданный момент.

Электронная система и система регулирования обеспечивают управление процессом запуска и защиту двигателя во время запуска от механических и тепловых нагрузок.

Двигатель Д-36 оборудован автономной, автоматической воздушной пусковой системой

(рис.8.1), обеспечивающей запуск двигателя от источника сжатого воздуха. Источником сжатого воздуха может быть вспомогательная силовая установка или один из работающих двигателей. Источником сжатого воздуха могут также служить аэродромные воздушные средства запуска с параметрами воздуха, равноценными параметрами бортового энергоузла.

В момент запуска двигателя Д-36 остаются открытыми три клапана перепуска воздуха из-за 3 ступени КНД и три клапана перепуска воздуха из-за 4 ступени КВД.

Запуск или холодная прокрутка двигателей Д-36 возможны только в последовательном

порядке, так как на самолёте установлена одна автоматическая панель запуска АПД-45.

Процесс запуска двигателя условно можно разбить на три этапа (рис.8.2).

На каждом этапе действительно равенство

М_уск = М_сТ + М_Т − М_ПР ,

где М_уск - момент, потребный для увеличения частоты вращения ротора (при М уск =0

увеличение частоты вращения невозможно);

М_СТ - момент, развиваемый стартёром; М_Т -момент, развиваемый турбиной двигателя;

М_ПР - момент, потребный для прокрутки ротора двигателя.

Первый этап начинается с момента подключения стартёра к ротору двигателя и

заканчивается в момент воспламенения топливно-воздушной смеси в камере сгорания при частоте

вращения nT . Очевидно, что на данном этапе самостоятельная работа двигателя невозможна, так

как момент турбины М_Т = 0. Поэтому ротор двигателя раскручивается только за счёт момента

стартёра и на этом этапе М_уск = М_СТ − М_пр .

Второй этап начинается с момента воспламенения топливно-воздушной смеси в камере

сгорания и заканчивается в момент отключения пускового устройства при частоте вращения

nOTK . На этом этапе ротор двигателя раскручивается за счёт момента стартёра и момента,

развиваемого турбиной двигателя МТ . Стартер работает в так называемом режиме

сопровождения.

На третьем этапе, который начинается с момента отключения стартёра и заканчивается

моментом выхода двигателя на режим малого газа nМГ , ротор двигателя раскручивается только

турбиной двигателя. На третьем этапе МУСК = МТ − Мпр .

Предельное значение ТГ * при запуске ограничивается либо прочностью лопаток

турбины, либо возможностями обеспечения устойчивой работы компрессора.

21. Схема комбинировоного компрессора.

КОМПРЕССОР КОМБИНИРОВАННЫЙ ЛОПАТОЧНЫЙ - двухступенчатый или многоступенчатый компрессор, имеющий ступени различного типа, например, часть ступеней осевых, а часть центробежных. Компрессор комбинированный лопаточный нашел применение в некоторых турбовинтовых двигателях. Компрессор комбинированный лопаточный, имеющий часть осевых ступеней, а часть центробежных, называется также осецентробежным компрессором.

22. Материал, используемые в компрессоре.

Выбор материалов компрессора осуществля­ется исходя из свойств материала в рабочих усло­виях эксплуатации. Деталь, изготовленная из выб­ранного материала, должна удовлетворять нормам прочности при заданных надежности и ресурсе.

В компрессоре применяются четыре основные группы материалов:

- алюминиевые сплавы - в диапазоне темпера­тур, не превышающих 250^оС;

- титановые сплавы – в диапазоне температур, не превышающих 500^оС;

- стали и жаропрочные сплавы - в диапазоне температур, превышающих 450…500^оС;

-полимерные композиционные материалы -в диапазоне температур, не превышающих 150…250^оС.

В настоящее время наиболее широко в миро­вой практике применяются в конструкции компрес­соров титановые сплавы. Титановые сплавы при сравнительно небольшой плотности 4,5 г/см³ против (≅ 7,8…8,3 г/см³ у сталей) обладают соизме­римым со сталями пределом прочности.

Поэтому, заменяя стальные детали на титановые, можно полу­чить заметное снижение массы компрессора, а зна­чит и всего двигателя в целом.

Алюминиевые сплавы обладают еще меньшей массой - 2,65…2,85 г/см³. Однако их механические свойства и диапазон рабочих температур значитель­но ниже, чем сталей и титановых сплавов и сталей, что резко снижает область их применения. Препят­ствием для применения таких сплавов также явля­ется сравнительно низкая коррозионная стойкость.

стали и жаропрочные сплавы являлись бы оптимальными для изготовления деталей компрессора, поскольку они обладают наилучшими механическими свой­ствами, самым широким среди рассматриваемых материалов диапазоном рабочих температур, вы­сокими эрозионными и коррозионными свойства­ми.

полимерные композиционные материалы в настоящее время в авиадвигателестроении все шире применяются ПКМ, обладающие отно­сительно высокими механическими свойствами при сравнительно низкой удельной массе