Расчёт и построение дроссельной характеристики ТРДД по результатам испытаний. Оценка параметров ТРДД на соответствие ТУ

 

Измеренные на взлётном и МП режимах  параметры испытываемого ГТД  приводятся к САУ. По полученным приведенным значениям режимного параметра (или параметра – аргумента) на этих режимах по СДХ определяются значения параметров – функций П^СДХ. (Например, по значениям параметра – аргумента n_ндпр определяются значения параметров – функций СДХ n_вдпр^СДХ, R_пр^СДХ, G_тпр^СДХ, t₆*_пр^СДХ, T₂*_пр^СДХ, P₂*_пр^СДХ). Затем подсчитываются  относительные  отклонения dП параметров – функций испытываемого ГТД на взлётном и МП  режимах от значений соответствующих параметров – функций по СДХ   при n_ндпр = Const по формуле:

                                                            dП = (П_пр -   П_пр^СДХ )/ П_пр^СДХ ,                        (11)

где П_пр - приведенное к САУ значение параметра – функции.

Относительные отклонения на взлётном и МП режимах осредняются:

                                                           `dП = (dП_взл + dП_МП)/2.                                  (12)

Отклонение `dП характеризует смещение ИДХ П_пр = f(n_ндпр) испытываемого ГТД от соответствующей зависимости ИДХ. Значение ТГДП испытываемого ГТД на  заданном  режиме рассчитывается по формуле:

                                                                  П_пр^ИДХ = П_пр^СДХ (1+`dП)                             (13)

Таким образом, для построения ИДХ. конкретного экземпляра ГТД достаточно оценить отклонения dП ТГДП испытываемого ГТД на  двух режимах (взлётном и МП) от значений соответствующих ТГДП  по ИДХ на этих режимах.

При построения ИДХ. на режимах  взлётном и МП контролируются погрешности  измерения ТГДП посредством проверки соответствия значений dП контрольным границам, установленных по результатам статистического анализа рассеивания значений ТГДП (табл. 2).

 

 

 

 

Табл. 2 Контрольные границы отклонений параметров (при n_ндпр = const)

Параметр	Отклонения одного знака	Отклонения разного знака
nвд	dnвд взл  -  dnвд мп £ 0,5%	dnвд взл £ 0,5% ;  dnвд мп £ 0,5%
Rр	dRвзл  -  dRмп £ 200 кгс	dRвзл £ 100кгс;  dRмп £ 100кгс
dGт	dGт взл  -  dGт мп £ 200 кг\час	dGт взл £ 100 кг\час; dGт мп £ 100 кг\час
dt6*	d t6* взл  -  dt6* мп £ 10°С	d t6*взл £ 10°С; dt6* мп £ 10°С
T2*	d T2*взл  -  d T2* мп £ 10°С	d T2*взл £ 10°С; d T2*мп £ 10°С
P2*

 

2.5.3. Автоматическое построение ДХ методом наименьших квадратов (МНК).

ИДХ может быть построена  методом наименьших квадратов (МНК) при автоматической обработке параметров.

Построение ДХ осуществляется аппроксимацией экспериментальных точек некоторыми функциями, в качестве  которых  обычно выбираются  полиномиальные зависимости вида

                                                                      _p

П _пр  = å a_k n_НД ^k ,                                                      (14)

                                                                     ^k=0

где a_k – коэффициенты аппроксимирующего полинома ДХ; p – порядок аппроксимирующего полинома (уравнения  регрессии (14), k –показатель степени, k =0 ¸ p .

Тогда СДХ описывается уравнением

                                                                             _p

П^СДХ  = å a_k^СДХ n_НД ^k ,                                            (15)

                                                                           ^k=0

а ИДХ с учётом (2.15)  определяется выражением

                                                                                   _p

П_пр^ИДХ  = (1+`dП) å a_k^СДХn_НД ^k ,                                           (16)

                                                                                 ^k=0

где a_k^СДХ – коэффициенты аппроксимирующих полиномов ИДХ.

Следует отметить, что  точное  построение  (аппроксимация,  восстановление)  ИДХ конкретного  ГТД  является достаточно сложной задачей из-за предъявляемых высоких требований  к  её адекватности исходным данным и малого количества данных, по которым производится аппроксимация из-за ограниченного количества режимов работы ГТД при СИ.

 

3. Оценка параметров ГТД на основных режимах работы

По построенной ИДХ  определяются ТГДП конкретного  экземпляра ГТД на заданных режимах работы ГТД. Существуют разные способы оценки параметров ГТД  в зависимости от назначения ГТД и вида ИДХ. Наиболее распространённый способ - оценки параметров ГТД  при номинальных значениях тяги на режимах. Таким образом, например, оцениваются параметры ТРДД НК-86, НК –8 –2У по отладочной ДХ (ОДХ).  По ДХ акта сдачи (ДХАС) параметры ТРДД НК-86 оцениваются по-другому:

на взлётном режиме –  на упоре “взлёт” РУД;

на режимах 0,4 МП ¸ МП – при максимальных значениях тяги на режиме по ТУ, при котором все оцениваемые параметры соответствуют допустимым значениям по ТУ для данного режима.

 

4. Порядок выполнения работы.

4.1 По значениям параметров СДХ (табл. 1) построить зависимости СДХ:

R^СДХ = f(n_НД^СДХ), G_т^СДХ = f(n_НД^СДХ), С_R^СДХ = f(n_НД^СДХ), n_ВД^СДХ = f(n_НД^СДХ),

t₆*^СДХ = f(n_НД^СДХ), Р₂*_ВД^СДХ = f(n_НД^СДХ), T₂*_ВД^СДХ = f(n_НД^СДХ), T₄*^СДХ = f(n_НД^СДХ).

Зависимости СДХ  можно  строить либо на одном (по образцу рис. 6) или на двух листах формата А4:

- на одном листе - зависимости R^СДХ = f(n_НД^СДХ), G_т^СДХ = f(n_НД^СДХ),

n_ВД^СДХ = f(n_НД^СДХ), t₆*^СДХ = f(n_НД^СДХ),

- на втором листе - зависимости Р₂*_ВД^СДХ = f(n_НД^СДХ), T₂*_ВД^СДХ = f(n_НД^СДХ),

T₄*^СДХ = f(n_НД^СДХ),

либо  каждую зависимость  на отдельном листе формата А4. В обоих случаях графики зависимостей должны быть построены в указанных в табл. 3 масштабах и диапазонах.

Табл. 3 Диапазоны и масштаб пределы шкал для построения графиков дроссельной характеристики

Параметр	Диапазон	Масштаб
nНД, об/мин	4000 –5500	1см –100об/мин
nВД, об/мин	5500 – 7000	1см–100 об/мин
R, кгс	4000 –14000	1см –500 кгс
Gт,	3000- 8000	1см – 500 кг/ч
t6*	400 – 700	1см - 20°С
Р2*ВД	8 –15	1см –0,5кг/см2
T2*ВД	400 – 700	1см – 20 К
T4*	900 – 1100	1см - 20 К
CR	0,5-0,6	1см –0,02 кг/кгс*ч

 

Построение графиков зависимостей СДХ производить по нанесённым на поле графика точкам плавными линиями с помощью лекала.

4.2 Полученные по результатам испытания измеренные параметры конкретного двигателя на режимах взлётном и МП (выдаются преподавателем по форме табл. 4 ) привести к САУ, используя формулы приведения и поправочные коэффициенты, представленные на рис. 3 – 5.

Полученные приведенные  значения параметров нанести на поле графика в виде точек.

4.3. По полученным приведенным значениям режимного параметра на этих режимах (или параметра – аргумента) по зависимостям СДХ определить значения параметров – функций П^СДХ. (Например, по значениям параметра – аргумента n_ндпр определяются значения параметров – функций СДХ R^СДХ_пр,

G_т^СДХ_пр, n_ВД^СДХ_пр, t₆*^СДХ_пр, Р₂*_ВД^СДХ_пр, T₂*_ВД^СДХ_пр, T₄*^СДХ_пр.

4.4. Рассчитать  относительные  отклонения dП параметров – функций испытываемого ГТД на взлётном и МП  режимах от значений соответствующих параметров – функций по СДХ при n_ндпр  = Const и определить средние арифметические значения относительных отклонений на взлётном и МП режимах по формулам (11) и (12).:

4.5. Рассчитать значения ТГДП испытываемого  ГТД на  режимах взлётном – 0,6 МП по формуле:

П_прj^ИДХ = П_j^СДХ (1+`dП),

где П_j^СДХ - значение параметра П на j – м режиме по СДХ при n_ндпрj^СДХ (определяются по табл. 1).

4.6. Полученные значения  П_прj^ИДХ при n_ндпрj^СДХ нанести на поле графика в виде точек и провести через нанесённые точки соответствующие зависимости ИДХ эквидистантно зависимостям СДХ.

Построенные указанным  образом зависимости ИДХ отстоят при

n_ндпрj = Const от зависимостей СДХ на величины DП_j = П_j^СДХ (1+`dП)_.

4.7. По построенным зависимостям  ИДХ определить значения параметров на режимах взлётном – 0,6 МП, соответствующие номинальным значениям тяги на каждом режиме, указанным в табл. 4.

4.8. На каждом режиме рассчитать значение C_R по формуле

C_{R прj} = G_{т прj} /R_{j ном}

4.9. Результаты расчёта свести в табл. 4.

4.10. Проверить соответствие параметров двигателя ТУ, указанным в табл. 5.

Табл. 5. Параметры ТРДД по ТУ

Режим			nНД об/мин	nВД об/мин	R кгс	t6*  °С	Gт кг/ч	CR кг/кгс*ч
Взлёт	ТУ	max	5590	7370	13400	£ 620		£ 0,54
		min	5420	7200
МП	ТУ	max	5195	7060	11000	£ 560		£ 0,525
		min	5065	6960
0,85МП	ТУ	max	4935	6880	9350	£ 520		£ 0,525
		min	4805	6780
0,7МП	ТУ	max	4625	6650	7700	£ 480		£ 0,525
		min	4495	6550
0,6МП	ТУ	max	4395	6490	6600	£ 455		£ 0,525
		min	4265	6390

 

 

 

5. Содержание  отчёта.

5.1. Краткое описание  методов измерения параметров  при стендовых испытаниях  и их обработки.

5.2. Таблица расчетов  параметров дроссельной характеристики  ТРДД и определения значений  параметров на режимах.

5.4. Графики зависимостей дроссельной характеристики ТРДД.

5.5. Таблица оценки  параметров ТРДД на соответствие  ТУ.

5.6. Выводы о соответствии параметров двигателя ТУ.

 

Контрольные вопросы

1. Определение дроссельной характеристики  (ДХ) ГТД.

2. Изменение параметров ГТД при изменении режима работы

3.Укажите зависимости параметров ГТД, входящие в состав его дроссельной характеристики.

4.Номенклатура режимов работы ГТД при снятии дроссельной характеристики

5. Что понимается под «снятием дроссельной характеристики» конкретного ГТД?

6.  Какое условие должно быть выполнено при измерении параметров ГТД для построения его дроссельной характеристики? Приведите обоснование этого условия.

7. Поясните влияние атмосферных условий на дроссельные характеристики ГТД.

8. Поясните понятие «обобщённые или универсальные дроссельные характеристики». Каким образом они могут быть получены?

9.Укажите стандартные значения T_H и P_H для условий H=0, М =0.

10. Укажите формулы приведения измеренных при любых T_H и Р_H параметров к стандартным атмосферным условиям и физический смысл используемых в них поправочных коэффициентов.

11. Определение сводной дроссельной характеристики (СДХ).

12. Укажите цель использования способа построения индивидуальной дроссельной характеристики (ИДХ) конкретного экземпляра ГТД с помощью сводной дроссельной характеристики (СДХ).

13. Приведите обоснование способа  построения индивидуальной дроссельной характеристики (ИДХ) конкретного экземпляра ГТД с помощью сводной дроссельной характеристики (СДХ).

14. Укажите порядок построения индивидуальной дроссельной характеристики (ИДХ) конкретного экземпляра ГТД с помощью сводной дроссельной характеристики (СДХ).

15. Укажите порядок и формулу  определения относительных  отклонений dП параметров – функций испытываемого ГТД на взлётном и МП  режимах от значений соответствующих параметров – функций по сводной дроссельной характеристике (СДХ).

16. Что характеризует среднее  арифметическое относительное  отклонение `dП ?

17. Укажите порядок расчёта значений параметров испытываемого ГТД на  заданном  режиме для построения индивидуальной дроссельной характеристики (ИДХ) ?

18. Укажите порядок оценки параметров ГТД на основных режимах работы по построенной индивидуальной дроссельной характеристике (ИДХ).