Motorstigning

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 30. april 2019; checks kræver 13 redigeringer .

Surging ( fr.  pompage - udsving, pulsation ) - stall funktionsmåde for en flyturbojetmotor , en krænkelse af den gasdynamiske stabilitet af dens drift, ledsaget af mikroeksplosioner i motorens gas-luftbane på grund af gasmodstrøm, motorudstødningsrøg, et kraftigt fald i tryk og kraftige vibrationer, der kan ødelægge motoren. Luftstrømmen omkring pumpehjulsbladene ændrer retning kraftigt, og der opstår turbulente hvirvler inde i turbinen, og trykket ved kompressorens indløb bliver lig med eller større end ved dens udløb. Afhængigt af typen af ​​kompressor kan der opstå overspænding på grund af kraftige flowadskillelser .luft fra forkanterne af pumpehjulsbladene og diffusorbladene eller strømningsadskillelse fra pumpehjulsbladene og ledeskovlene .

Beskrivelse

Hvirvlerne, der opstår som følge af strømningsadskillelsen fra bagsiden af ​​bladene, er ustabile og har tendens til selvvækst. Den resulterende hvirvelplade, der forplanter sig i mellembladskanalen, reducerer det effektive strømningstværsnit, som et resultat af hvilket luftstrømningshastigheden reduceres betydeligt. Der kommer et øjeblik, hvor hvirvlerne fuldstændig fylder mellembladskanalerne, og lufttilførslen fra kompressoren stopper. I næste øjeblik vaskes hvirvelpladen af, og luft slippes ud til kompressorens indløb. Gentagen og gentagen kompression af den samme del af luften i kompressoren under stød fører til en stigning i lufttemperaturen ved kompressorens indløb (som følge af gentagen energitilførsel til den samme luftmasse) [1] .

Driften af ​​motoren i overspændingstilstand fører hurtigt til dens ødelæggelse på grund af en uacceptabel stigning i temperaturen af ​​gasserne foran turbinen og tab af styrke af dens vinger, derfor skal motoren skiftes, når det opstår til "tomgangsgas"-tilstand (hvor overspændingen forsvinder af sig selv) eller slukket. Stigningen i gastemperaturen kan nå flere hundrede grader i sekundet, og besætningens tid til at træffe en beslutning er begrænset.

En af de første til at bruge udtrykket "surging" i forhold til en jetmotor var akademiker B. S. Stechkin i 1946 [2] .

Årsager

Surging er forårsaget af stærke afvigelser i motordrift fra designtilstandene:

Såvel som:

Fighting surge

Den vigtigste måde at bekæmpe bølge på er at bruge flere koaksiale aksler i motoren, der roterer uafhængigt af hinanden ved forskellige rotationshastigheder. Hver af akslerne bærer en del af kompressoren og en del af turbinen. Den første (fra luftindtaget) del af kompressoren (lavtrykskompressor, LPC) er forbundet med den sidste del af turbinen (lavtryksturbine). Moderne motorer har normalt to eller tre aksler. Akslerne med højere tryk roterer ved højere hastigheder, hvilket giver den nødvendige kinetiske energi til højtryksluften . Derudover leveres kompressorens mekanisering:

Næsten alle motorer har kombinerede anti-overspændingsforanstaltninger: for eksempel har TV3-117 kun én aksel (akslen i en fri turbine, der driver helikoptertransmissionen , deltager ikke i driften af ​​selve motoren), men RHA'er har så mange som 4 første kompressortrin (ud af 12), og for 7. trin er indstillet til CPV. På motorer i D-36- familien justeres og fastgøres RHA'er under motortests på stativet og reguleres ikke under flyvning, men der er bypass-ventiler til både LPC og HPC, de styres separat.

Overspændingsforebyggelse

Anti-surge-automatisering er tilvejebragt på moderne motorer, som giver automatisk, uden deltagelse af besætningen, eliminering af bølge ved at detektere overspændingsfænomener gennem måling af tryk og trykpulsationer i forskellige dele af gas-luft-vejen; kortvarig (i en brøkdel af et sekund) reduktion eller afbrydelse af brændstoftilførslen, åbning af bypass-spjældene og ventilerne, tænding af motorens tændingsudstyr, genoprettelse af brændstofforsyningen og genoprettelse af motordriftstilstanden. Der opsættes en alarm på besætningens dashboards, og der registreres i de indbyggede optagere af flyveparametre.

For eksempel på motorer D-36 (motor af fly An-72 , An-74 , Yak-42 ), D-136 (motor af tung helikopter Mi-26 ), D-436 ( An-148 , Be-200 ) der er installeret en overspændingsalarm PS-2-7, som i design ligner et variometer : dets kontakter lukker ved en høj trykændring nedstrøms for kompressoren og tænder desuden "Surge"-displayet på An-72 og An-74, motordriftstilstanden reduceres automatisk til 0,7 nominel, på Mi-26 helikopteren åbnes luftomløbsventilerne på grund af LPC.

Tu-22M3-flyet har det elektroniske motorkontrolsystem ESUD-25 en APF-kanal - automatisk spænding og efterbrænder, som i tilfælde af tilbagestrømning af gasser i motorens gas-luft-bane (som bestemmes af termoelementenhed og standardmotorsensorer), slukker automatisk brændstoftilførslen på mindre end 1 s og genstarter motoren med "Surge"-displayet tændt. Ved start er denne automatisering blokeret.

Se også

Noter

  1. Chichkov B. A., Arbejdsblade til flygasturbinemotorer (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 5. juni 2012. Arkiveret fra originalen 13. marts 2014. 
  2. Et uddrag fra bogen "Alexander Mikulin, den legendariske mand" (utilgængeligt link) . Hentet 10. marts 2009. Arkiveret fra originalen 12. marts 2010. 

Litteratur