Разрядные процессы в емкостных системах зажигания ГТД

• Автор: Байбурин, Искандар Хамитович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 143 с. : ил.

1 Анализ состояния проблемы и постановка научно-технических
задач
1.1 Существующие модели разрядных процессов в емкостных системах
зажигания с полупроводниковыми свечами
1.2 Подходы к проектированию емкостных систем зажигания
1.3 Алгоритм известной методики проектирования
1.4 Выводы по результатам анализа и постановка научно-технических
задач
2 Математическое моделирование разрядных процессов в системах зажигания колебательного разряда
2.1 Математическая модель разрядных процессов в емкостной системе
зажигания
2.2 Алгоритм расчета емкости накопительного конденсатора с использованием разработанной математической модели
2.3 Моделирование процессов искрового воспламенения топливовоздушной смеси в условиях высотного запуска ГТД
2.4 Алгоритм определения емкости накопительного конденсатора при аэродинамической стабилизации пламени в камерах сгорания
2.5 Экспериментальные исследования энергетической эффективности
емкостных систем зажигания
Выводы по второй главе
3 Исследование вероятностных параметров разрядных процессов
3.1 Определение законов распределения параметров искровых
разрядов

3.2 Законы распределения критериев воспламеняющей способности
емкостных систем зажигания
3.2.1 Определение закона распределения критерия воспламеняющей способности применительно к электроискровому способу
стабилизации пламени в пусковых воспламенителях
ф 3.2.2 Закон распределения критерия воспламеняющей способности
применительно к аэродинамическому способу стабилизации пламени
3 з Допусковый контроль выходных параметров системы зажигания
Выводы по третьей главе
4 Методика проектирования емкостных систем зажигания
Выводы по четвертой главе
Заключение по работе
Литература

Актуальность темы. Электрические системы зажигания являются одной из наиболее ответственных частей комплекса электрооборудования двигателей летательных аппаратов. Они используются для воспламенения топливовоздушной смеси при запуске газотурбинных двигателей, как на земле, так и в воздухе, и от эффективного действия системы зажигания зависит надежность запуска и работы двигателей.
Значительный рост скоростей и высот полета, увеличение мощности двигателей приводят к усложнению функций, выполняемых летательными аппаратами и ужесточению требований, предъявляемых к силовым установкам, что вызывает необходимость совершенствования электрических систем зажигания.
В настоящее время широкое распространение получили емкостные системы зажигания с полупроводниковыми свечами, пришедшие на смену индуктивным, имевшим небольшую энергию разряда, низкую стабильность выходных параметров, ограниченную термостойкость и стойкость к повышенному давлению и разрежению. Емкостные системы обладают такими достоинствами, как большие энергия и мощность разрядных импульсов в свечах, практическая независимость работы от давления окружающей среды, степени загрязнения свечей, имеют высокую воспламеняющую способность и значительный ресурс работы свечей.
Вопросы изучения физических явлений, происходящих в разрядных контурах емкостных систем зажигания, и процессов воспламенения топливовоздушных смесей искровыми разрядами освещены во многих работах отечественных и зарубежных авторов. Среди них следует особо выделить труды A.A. Натана, В.М. Смушковича, И.М. Синдеева,- В.А. Балагурова, Я.Б. Зельдовича, Н.Н. Зенгера, В.П. Ураева, Р.Ш. Вахитова, В.А. Прохорова, В.Н. Гладченко, Ф.А. Гизатуллина, Г.Эльбэ, А.Лефевра, Д.Баллала и др., которые создали теоретическую основу для установления
Введем обозначения:

(2.6)
Продифференцировав (2.5) по < с учетом соотношения

получим:
(2.7)
Уравнение (2.7) является дифференциальным уравнением затухающих колебаний. Его решение имеет вид:
где и - частота затухающих колебаний;
5 - коэффициент затухания;
1т, (р - постоянные интегрирования.
Для нахождения постоянных интегрирования найдем значения
I (о) и — :
Начальное значение разрядного тока равно нулю:

(2.8)
/(О) = 0.
(2.9)
— определим с помощью подстановки выражения (2.9) в (2.1) с