ВКР противообледенительные процедуры для агрегата. Пояснительная записка. Методы борьбы с обледенением топливных фильтров вс
 Скачать 1.38 Mb.
|
1.3 Классификация противообледенительной системТепловые системы являются наиболее распространенным способом защиты агрегатов, топливных систем от замерзания. В зависимости от источника энергии существует два типа тепловых систем: аэротермальные и электротермальные. В первом случае используется тепловая энергия воздуха, всасываемого компрессором двигателя. Чем выше температура и давление воздуха за компрессором, тем выше эффективность этих систем. Если поток воздуха к двигателю низкий, горячий воздух может всасываться через теплообменник, нагретый выхлопными газами. ПОС могут быть как постоянными, так и циклическими. Системы постоянной подачи предотвращают образование льда на поверхностях, требующих защиты. Скопление льда на деталях системы впуска или на впускных коллекторах может помешать нормальной работе двигателя или привести к его повреждению. Циркуляционная система должна регулярно удалять лед, образовавшийся на защищенных поверхностях. 1.3.1 Воздушно-тепловые противообледенительные системыНа рисунке 1 показана типичная ПОС воздух/тепло. В этой системе горячий воздух подается компрессором в кольцевую камеру, расположенную на 200-250 мм ниже дна. Он отделен от моторного отсека закрытой перегородкой. При открытии перегородки 6 горячий воздух попадает в камеру 1, проходит через кольцевой проход и выводится в пространство под капотом. Горячий воздух может быть направлен в круглую камеру из разных точек по периметру для создания равномерного температурного поля. Объем горячего воздуха уменьшается или увеличивается с помощью сопел, которые забирают воздух из-под капота, смешивают его с воздухом из компрессора и направляют в нагревательную камеру. На рисунке 1.2 показана конструкция системы нагрева на входе. Здесь горячий воздух вводится в кольцевую полость А, откуда через отверстие 1 поступает в полость В и нагревает вкладыш в отверстии 2 для впуска воздуха. Затем воздух выводится в атмосферу через сопло 3 в нижней части воздухозаборника.  1 - противообледенительная камера; 2 - фланец для выхода воздуха; 3 - эжектор; 4 - трубопровод; 5 - электромеханизм; 6 - заслонка; 7 - перегородка Рисунок 1 – Схема ПОС воздухозаборника  1 - щелевые каналы; 2 - обшивка носка воздухозаборника; 3 - отводной патрубок Рисунок 2 - Схема обогрева носка воздухозаборника  1 - трубопровод; 2 - лопатки направляющего аппарата; 3 - передняя часть обтекателя Рисунок 3 - Схема обогрева входной части двигателя Воздух из компрессора двигателя используется для защиты конструктивных элементов впускного канала (обтекателей, впускных ребер, воздухоотделителя и т.д.) от обледенения (рис. 3). В рассматриваемом сценарии теплый воздух поступает в лопасти приводного блока 2 через воздуховод 1 (см. схему воздушного потока в лопастях на рис. 1.4), нагревается и достигает передней части кожуха 3. Затем воздух проходит вдоль кожуха через кольцевой канал, образованный внешней стенкой и внутренней мембраной, и выходит через отверстие во впускном канале двигателя. В этом случае воздух направляется из задней части компрессорной ступени через специальное отверстие во внутренней полости ротора двигателя и через отверстие в дисковой мембране в полости А.  Рисунок 4 - Схема обогрева лопаток входного направляющего аппарата двигателя Недостатком систем воздушного отопления является их низкая эффективность при работе двигателя с низкой дроссельной заслонкой, поскольку поток и температура воздуха снижаются. Это особенно актуально для двигателей с низким уровнем повышения давления. Кроме того, при включении воздушно-тепловой системы мощность (тяга) двигателя снижается, а температура двигателя повышается, что увеличивает удельный расход топлива. В случае турбовентиляторного двигателя снижение тяги почти прямо пропорционально количеству всасываемого воздуха. ТРД более чувствителен к стравливанию воздуха: 1% стравливания воздуха из системы приводит к снижению мощности ТВД на 1,5-2% и снижению расхода топлива на 1-1,5%. Максимальное количество воздуха, которое может быть удалено из двигателей, не должно превышать 12% для ТРД, 7% для ДТРД и 5% для ТВД. Использование аэротермической системы подходит для воздухозаборников с радиусом передней кромки более 6-8 мм. Для сверхзвуковых воздухозаборников с острыми краями эти системы становятся неэффективными, и необходимо переходить на электротермические ПОС. |