Разработка и исследование газодинамического метода измерения параметров для задач управления ВРД

• Автор: Перелыгин, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

Глава I (Обоснование и анализ газодинамического метода
косвенного определения параметров ВРД)
1.1 Вывод уравнения относительной скорости потока
1.2 Основы метода косвенного определения газодинамических
параметров
1.3 Метод определения параметров по трём точкам
1.4 Диаграмма течения потока
1.5 Методика расчёта газодинамических параметров
предлагаемым методом
Глава II (Анализ точности разрабатываемого газодинамического
метода)
2.1 Обоснование выбора расстояния между сечениями
2.2 Использование коэффициентов влияния на величину
базы
2.3 Определение и анализ коэффициентов влияния
2.4 Математическая модель системы измерения
2.5 Анализ рассмотренных методов
Глава III (Экспериментальный анализ разработанного метода измерений параметров)
3.1 Числовые примеры использования метода
3.2 Методы и средства измерения исходной информации
3.3 Определение расхода воздуха и степени двухконтурности двигателя АИ
3.4 Определение степени повышения давления и коэффициента запаса устойчивости двигателя ТВ2
3.5 Определение нагрева газа в камере сгорания
3.6 Движение реального газа в трубе постоянного сечения
3.7 Перспективы использования метода измерения
Выводы
Литература

«Чтобы управлять, надо уметь измерять» [8]. Эти слова Д.И. Менделеева остаются актуальными и в наше время. Управление сложными технологическими и рабочими процессами, в том числе и при управлении элементами силовой установки (СУ) летательных аппаратов (ЛА), оптимальными по тем или иным критериям СУ в целом, интегрированного управления СУ и ЛА, требует объективной, быстрой, точной, адекватной информации о состоянии СУ и рабочем процессе, происходящем в ней.
Прогресс в развитии управления всем комплексом СУ определяется развитием методов получения и обработки измерительной информации, то есть информации о всех необходимых параметрах, на основании которых можно сделать вывод об оптимальности работы элементов и СУ в целом. Для измерения параметров при управлении элементами СУ ЛА используются разнообразные физические параметры, выбор которых определяется спецификой управляемого объекта, задачами систем регулирования и диагностирования. Измерение этих параметров осуществляется с требуемой точностью (статической и динамической), используя при этом различные физические законы и явления. Как правило, измеряемый физический параметр претерпевает несколько промежуточных преобразований из одной физической величины в другую, ухудшая при этом точность измерения.
При выборе программы регулирования или системы диагностирования исходят из целевого назначения ЛА, в котором используется данная СУ, и формируется в виде потребного протекания показателей эффективности работы СУ по условиям эксплуатации [15]. К числу таких показателей относятся тяга двигателя (Р) или мощность (11), удельный расход топлива (С^), температура газа перед турбиной (т^), запасы газодинамической устойчивости (ДКУ) и другие параметры, по которым можно оценивать эффективность работы СУ в реальных условиях полета. Особенно актуальным является измерение этих

Полное давление газа в камере смешения:
Полная температура газа в камере смешения:
т< _Х-тд+% к{кг -)К + тд кг(к-)Кг
Расход газа через камеру смешения:
£ _ Р]5
Полученный расход должен быть равен расходу воздуха на выходе из вентилятора Ов7 с учётом подведённого топлива и имеющихся утечек. Следует ожидать, что Ссм<Оа1 из-за утечек через лабиринтные уплотнения, а также из-за неравномерности статических давлений в сечении 15 (при взаимодействии струй холодного воздуха и горячего газа).
Измеренные статические давления в сечениях 19 и 20, а также известные переменные площади этих сечений позволяют определить необходимые параметры потока.
Относительная скорость на срезе сопла:
Параметры потока на срезе сопла.
0,5