2.15.5. Влияние нестационарности потока

Течение воздуха в компрессоре из-за относительного перемещения рабочих и неподвижных лопаток всегда является нестационарным. В дополнение к этой нестационарности, характеризуемой частотами колебаний порядка нескольких тысяч герц, в условиях эксплуатации может возникнуть нестационарность со значительно меньшими частотами, вызванная, например, периодическими колебаниями давления на входе при нарушении устойчивости течения в воздухозаборнике, нестацинарностью процесса в камере сгорания, а также носящими случайный характер пульсациями потока и крупномасштабной турбулентностью, возникающими при срывах потока в каналах воздухозаборника, при повышенной турбулентности атмосферы и т.п.

2.15.7. Влияние искажения размеров, формы

и состояния поверхности лопаток

Обрыв лопаток обычно приводит к таким разрушениям элементов проточной части, в результате которых (если двигатель продолжает работать) степень сжатия и КПД компрессора резко падают, а запас утойчивости существенно снижается; во многих случаях это приводит к нарущению устойчивости работы компрессора. Незначительные повреждения (забоины) приводят к менее резкому ухудшению параметров компрессора, но при большом их количестве также могут служить причиной заметного снижения КПД и запаса устойчивости. К такому же результату приводит увеличение радиальных зазоров или сильная коррозия лопаток.

При длительной эксплуатации, особенно на пыльных аэродромах, происходит абразивный износ уплотнений и профилей лопаток, прежде всего на периферийных участках. Увеличение радиального зазора вследствие абразивного износа уплотнений приводит к усилению перетекания воздуха через зазор с вогнутой стороны лопатки на выпуклую. Вследствие этого увеличиваются гидравлические потери и снижаются коэффициент полезного действия и степень повышения давления компрессора.

Влиянию абразивного износа лопаток особенно подвержены компрессоры вертолетных двигателей. Это происходит потому, что вертолеты в большинстве случаев базируются на грунтовых площадках, не имеющих твердого покрытия, и длительное время работают вблизи земли.

При прохождении через двигатель 100 кг пыли степень сжатия компрессора уменьшается на 8% и КПД - примерно на 3%.

2.16. Регулирование компрессоров гтд

2.16.1. Методы регулирования компрессоров

Для уменьшения рассогласования ступеней многоступенчатого компрессора на нерасчетных режимах и улучшения работы его в различных условиях эксплуатации в авиационных ГТД широко применяются различные способы регулирования компрессоров, целью которых могут быть:

- повышение запасов устойчивости компрессора для обеспечения устойчивой работы его во всех условиях эксплуатации;

- снижение уровня вибронапряжений в лопатках, возникающих на повышенных углах атаки;

- повышение КПД компрессора на нерасчетных режимах;

- изменение соотношения между приведенной частотой вращения и степенью сжатия на рабочих режимах для улучшения тех или иных характеристик двигателя.

Основными способами регулирования компрессоров являются:

- перепуск воздуха из проточной части компрессора в атмосферу, в наружный контур двигателя или в какое-либо другое пространство с пониженным давлением;

- поворот направляющих или рабочих лопаток;

- изменение соотношения между частотами вращения различных ступеней (применение двух- и многокаскадных компрессоров).