Исследование особенностей проектирования турбовинтового двигателя, связанных с торможением свободной турбины при включении тормоза воздушного винта

• Автор: Костогрыз, Валентин Григорьевич
• Шифр специальности: 05.07.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Основные обозначения
[.Анализ состояния проблемы и постановки задач исследования
1.1. Общая характеристика состояния авиационной
техники
1.2. Обоснование выбора типа двигателя для самолета
1.3. Анализ методов газодинамических расчетов
1.4. Общая характеристика теории испытание и отработки конструкций и систем летательных аппаратов
1.5. Обзор работ по методам исследования колебаний
1.6. Обзор работ по методам анализа и оценки характеристик летательного аппарата по экспериментальным исследованиям
1.7. Выводы по обзору и постановка задач исследования
2. Описание и анализ конструктивных особенностей исследуемого двигателя
2.1. Особенности газогенератора и тормоза
2.2. Выхлопное устройство для турбовального двигателя
3. Газодинамический расчет турбовинтового двигателя в случае заторможенной свободной турбины
3.1. Математическая модель работы двигателя на режимах глубокого дросселирования
3.2. Физическая схема процесса течения газа с закруткой части потока в цилиндрическом канале
3.3. Процесс формирования течения газа в сопловом

сечении
3.4. Математическая модель расчета параметров газа на выходе из вихревого устройства для увеличения расхода и расчета его геометрических размеров
4. Экспериментальное исследование влияния изменения частоты вращения ротора свободной турбины в
пределах 0... птс гаах на основные данные двигателя
4.1. Программа экспериментальных исследований
4.2. Эксперименгальное оборудование и приборное оснащение гидротормозного стенда
4.3. Экспериментальное оборудование и приборное оснащение винтового стенда
5. Экспериментальные исследования расхода газа на
выходе вихревого устройства
5.1. Методика и результаты расчета основных параметров двигателя на режимах глубокого дросселирования
5.2. Результаты экспериментальных исследований геометрических размеров и параметров на выходе вихревого устройства для увеличения расхода газа
5.3. Результаты экспериментальных исследований
5.4. Выводы по экспериментальному исследованию расхода газа на выходе вихревого устройства
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1. Программа расчета оптимальных геометрических размеров и параметров на выходе
вихревого устройства для увеличения расхода газа

Основные обозначения
Уп - скорость полета;
М - число Маха;
А, - приведенная скорость;
а - скорость звука, м/с;
акр - критическая скорость звука, м/с; и - окружная скорость, м/с;
С - абсолютная скорость потока, м/с; р - давление, кПа (кгс/см2);
Т - абсолютная температура потока, К;
1ЧВ - мощность на валу винта двигателя, кВт (л.с);
МЭкв - мощность эквивалентная, кВт (л.с);
Сэкв - удельный расход топлива, отнесенный к эквивалентной мощности,
кг ^ кг ^ кВт-ч лс-ч
л- степень повышения давления во входном устройсгве;
7С„* - степень повышения давления в компрессоре;
71тк* - степень понижения давления в турбине компрессора;
7ГТС* - степень понижения давления в свободной турбине; лс* - степень понижения давления в выхлопном сопле; п - частота вращения, мин'1;
С - массовый расход, пт/с;
К - площадь проходного сечения, м2;
Т|к* - кпд компрессора;
7- *
т|тк* - кпд турбины компрессора; г]тс* - кпд свободной турбины;

Таблица 2
Осевое усилие в момент начала прижатия дисков, кг
Осевое усилие в конце сжатия дисков, кг
Удельное давление, кг/см2 (при А=300 кг)
Удельное давление, кг/см2 (при Л=700 кг)
Тормозной момент, кг-см (при А=300 кг) 23
Тормозной момент, кг-см (при А=700 кг)
Скорость скольжения дисков на режимной работе изделия, м/с
Скорость скольжения дисков в момент их прижатия, м/с 13
- диски металлокерамические, первоначальная осевая сила пружин Рс = 2.94 КІІ (ЗООкгс) с возрастанием осевой силы до Р0= 7.36 кН (750 кгс).
Испытания вариантов тормозов проводились в двух режимах в соответствии с режимами его работы.
1 режим (торможение). При остановке системы винт-турбина ТС происходит торможение инерционных сил и крутящего момента турбины ТС от действия газовых сил.
Начало торможения: режим МГ
птс = 3320 мин'1 (14% птс)
Ці = 15°С
Рн - 0.10136 Мпа (1.0332 кгс/см2)
Ив = 47.8 кВт (65 л.с.)
Мкр тс = 137,ЗНм (14.02 кг см) - крутящий момент на турбине ТС в начале торможения.
Конец торможения: режим МГ
птс=0, остальные условия те же, что и при 14% птс в начале торможения.
* і
Мкртс=68.7 Нм (17.2 кгсм) - крутящий “комент на турбине ТС в конце торможения.