Имитационное моделирование неустановившихся режимов работы авиационных ГТД с элементами систем управления

• Автор: Ахмедзянов, Дмитрий Альбертович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 360 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

0.1 Актуальность исследования

0.2 Цель и задачи исследования

0.3 Методы исследования

0.4 Научная новизна

0.5 Практическая ценность и достоверность научных положений

0.6 Апробация работы, публикации

0.7 Содержание работы

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ

1.1 Режимы работы авиационных ГТД. Неустановившиеся режимы работы двигателей

1.2 Динамические свойства (характеристики) авиационного ГТД

1.3 Анализ специализированных систем моделирования работы авиационных двигателей
1.4 Анализ некоторых существующих универсальных систем моделирования технических объектов
1.5 Анализ работ по проблемам работы авиационных двигателей на неустановившихся режимах
1.6 Анализ проблемы исследования. Постановка цели и задач
2 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ СОЗДАНИЯ И СОВМЕСТНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МОДЕЛЕЙ ГТД И ИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
2.1 Математическое моделирование термогазодинамических процессов в авиационных ГТД
2.2 Классификация математических моделей ГТД и их адекватность
2.3 Моделирование неустановившихся режимов работы ГТД
2.4 Проблемы моделирования запуска авиационных ГТД и получения характеристик узлов в широком диапазоне
2.5 Основные принципы построения алгоритмов расчета и системы моделирования термогазодинамических процессов в ГТД на неустановившихся режимах
2.5.1 Метод моделирования различных режимов работы авиационных ГТД совместно с элементами САУ и СКД
2.5.2 Формирование универсальных алгоритмов расчета неустановившихся режимов авиационных ГТД
2.6 Технология расчета различных неустановившихся режимов в системе имитационного моделирования DVIGwp
2.6.1 Методика расчета приемистости (сброса) по заданной рабочей линии на характеристике компрессора
2.6.2 Методика расчета рабочей линии переходного процесса по заданному закону подачи топлива
2.6.3 Моделирование работы многовальных ГТД на неустановившихся режимах работы
2.6.4 Моделирование работы авиационных ГТД совместно с топливорегулирующей аппаратурой
2.6.5 Моделирование включения форсажа
2.7 Совместная работа авиационных ГТД и элементов топливной автоматики на неустановившихся режимах

дозируют подачу топлива в зависимости от параметров рабочего процесса двигателя (Рк,РвХ>п), они образуют замкнутую систему регулирования. В некоторых случаях отдельные узлы этой системы используются для регулирования подачи топлива или для ограничения некоторых параметров на установившихся режимах, т. е. осуществляется совмещение функций, которое способствует упрощению конструкции регуляторов расхода, снижению массы и уменьшению габаритов.
В случае, когда программа подачи топлива на переходных режимах не зависит от текущих значений параметров двигателя, регуляторы разгона представляют незамкнутую систему регулирования: нарастание и
уменьшение подачи топлива происходит по времени процесса. К САР неустановившихся режимов обоих типов предъявляется требование, чтобы они не влияли на работу регуляторов установившихся режимов.
В современных ГТД используются электронные системы управления (ЭСУ), которые позволяют объединять функций управления и контроля авиадвигателем в одном электронном агрегате, решать задачи контроля и диагностики двигателя и его систем бортовыми средствами. ЭСУ выполняют следующие функции: управление агрегатами запуска двигателя на земле и в полете, управление подачей рабочего топлива (основного и форсажного) на всех режимах работы двигателя с высокой точностью, защиту двигателя от помпажа и опасных режимов, управление ВНА, воздухозаборником и т.д., а также реконфигурация структуры и перераспределение функций при отказах в системе управления режимами.
Современные ТРД на установившихся режимах работы имеют небольшие запасы как по устойчивости компрессора, так и по температуре газа перед турбиной. В этих условиях требуемая приемистость может быть получена только при высокой точности дозировки расхода топлива.
Неустановившимся рабочим режимам ТРД на характеристике компрессора соответствуют свои линии рабочих режимов. Эти линии имеют такое расположение, которое зависит от закона изменения подачи топлива при увеличении или снижении частоты вращения. Линии рабочих