Уравнения энергии узлов гтд
 Скачать 2.44 Mb.
|
Форсажная камера сгорания -Предназначена для дополнительного сжигания топлива за турбиной с целью увеличения тяги двигателя .Форсированием двигателя называется процесс увеличения тя ги двигателя сверх ее значения на максимальном режиме. Форсирование позволяет увеличить скорость и высоту полета, а также оократить длину разбега самолета при взлете. Отношение тяги двигателя на форсажном режиме к тяге дви гателя: на максимальном режиме называется степенью форсирования. △Р = ( PT /Pmax - 1) *100%. В соответствии с формулой тяги ТРД P=GГ (СС –V) увеличение ее можно достичь за счет повышения секундного расхода газа GГ или увеличения скорости источения газов из реактивного соплаCC.Существуют следующие способы форсирования: 1) увеличение частоты вращения ротора N; 2) повышение температуры перед турбиной Тг* при постоянной частоте вращения n; 3) сжигание дополнительного топлива за турбиной, то есть в форсажной камере СФК; 4) впрыск легкоиспаряемой жидкости в компрессор GЖК; 5) впрыск легкоиспаряемой жидкости в камеру сгорания GКС; В настоящее время наибольшее распространение получили первые три способа. 38. Охлаждение турбины двигателя АЛ-31Ф Для обесп. работоспособности турбины в пределах назначенного ресурса осуществляются охлаж-е и теплозащита элементов воздухом. Охлаж-е осуществляется за счет вторичного воздуха из основной камеры сгорания и воздуха наружного контура. Лопатки соплового аппарата ТВД охлаж-ся воздухом из-за КВД. Охлаж-е лопаток — конвективно-пленочное. Внутр. полость лопатки разделена сплошной перегородкой на два отсека со вставными деф-лекторами /рис. 6г/. В передний дефлектор поступает вторичный воздух из основной камеры сгорания через отверстия в наружном кольце 6 /рис. 5/. Эффект охлаж-я достигается за счет лобового натекания воздуха ч/з дросселирующие отверстия в плоских детекторах на внутр. поверхность лопаток и создания защитной возд.пленки при выходе воздуха через перфорацию передней кромки. Рабочие лопатки первой ступени охлаждаются воздухом, посту-пающим по радиальному сверлению в ободе диска 40 из аппарата закрутки 3. Поток охлажд. воздуха подкручивается в аппарате закрутки 3 в сторону вращения диска с целью уменьшения гидрав-лических потерь, и снижения температуры торможения охлажд.воз-духа. Охлаж-е рабочих лопаток ТВД — конвективно-пленочное. Схема движения воздуха в лопатке комбинированная - циклонно-вихревая и полупетлевая. Во Лопатки соплового аппарата ТНД охлаждаются воздухом, поступающим из воздухо-воздушного теплообменника. Из плоского дефлектора с перфорацией воздух попадает на оребренную внутреннюю поверхность лопатки /рис. 6а/. Эффект охлаждения усиливается за счет лобового натекания воздуха на внутреннюю поверхность передней кромки лопатки. Оребрение увеличивает теплосъем и придает поперечный характер течению охлаждающего воздуха. Рабочие лопатки ТНД охлаждаются воздухом из наружного контура двигателя. Воздух поступает /см. рис. 5/ через окна в силовых стойках 18 корпуса задних опор и через окна внутреннего кольца 21 попадает к напорному диску 19. Напорный диск обеспечивает увеличение давления охлаждающего воздуха, который по радиальному сверлению в ободе диска попадает в рабочие лопатки. Охлаждение рабочих лопаток ТНД конвективное, с продольным течением охладителя. Во внутренней полости лопатки размещено пять рядов турбулизирующих штырьков для интенсификации теплообмена. 41. РСФ 31 – Назначение, функциональное устройство. Регулятор сопла и форсажа РСФ-31 предназначен для регулирования подачи топлива в форсажную камеру и управления площадью критического сечения сопла ↑Gтф → ↑Tтф → ↑a=20.1 T→ ↑Cc → ↑P ↑PT → ↓πT = PГ/Рт↑ → ↓NT → ↓n → ↓GB → ↓P ↑Fc → ↓PT → ↓πT →πT = const(πTзад= πTфакт), То есть, подача топлива в форсажную камеру должна сопровождаться изменением диаметра сопла для обеспечения программы π=const 42. Конструкция, крепление и охлаждение кольцевой камеры сгорания двигателя АЛ-31Ф. Пользуемся Альбомом!!! Камера сгорания АЛ-31Ф прямоточная, кольцевая, укороченного типа Камера сгорания включает в себя наружный корпус 1 с диффузором 45, жаровую трубу 49, топливный коллектор 39 с двадцатью восьмью топливными форсунками 41. Воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется двумя запальными устройствами 46, с установленными в них свечами Жаровая труба кольцевая 49, состоит из профилированных кольцевых обечаек 11-18, 21-25, 30-35 и кольцевых профилированных воздухозаборников 2 и 9. Фронтовое устройство жаровой трубы состоит из кольцевой обечайки 26 с двадцатью восьмью цилиндрическими камерами смешения 50 и лопаточными завихрителями 40, которые установлены в камерах смешения. Для обеспечения свободы радиальных температурных деформаций свариваемых колец и уменьшения температурных напряжений в местах сварки на краю наружных секций имеются продольные прорези. Жаровая труба крепится к силовым стойкам 28 с помощью кронштейнов и штифтов 27. Свобода радиальных деформаций обеспечивается за счет радиальных зазоров между кронштейнами 29 стоек и передней частью жаровой трубы. Свобода деформации трубы в соединении ее с корпусом турбины обеспечивается за счет осевых и радиальных зазоров в плавающих кольцах б и 7. Охлаждение стенок жаровой трубы пленочное. Вторичный воздух проходит внутрь жаровой трубы через большое количество отверстий, выполненных на стыке обечаек жаровой трубы, и образует пленку на выходе из кольцевых щелей внутри жаровой трубы. 43. Масляная система двигателя АЛ-31Ф: основные тех. данные, комплект агрегатов и их размещение. Основные технические данные Тип:закрыто-открытая, автономная, циркуляционная, объеди ненная маслосистемой ВКА. Сорт масла: ИПМ-10 Расход масла: 0,6 л/ч Заправка: 17 (+1, -2)л Производительность насосов: -нагнетающего - 83,5 л/мин, откачивающих - 353 л/мин. Масляная система состоит из следующих подсистем: -нагнетания; -откачки; -суфлирования; -наддува опор двигателя. Система нагнетания предназначена для подачи масла под давлением к узлам и деталям двигателя. Состоит из: -нагнетающего насоса (26); -перепускного клапана (17); -масляного фильтра (24); -топливомасляных теплообменников (18,22); -обратного клапана (9); -блока клапанов (рис. 24, см. [1]); -клапана переключения (21); -масляного бака (20). Система откачки предназначена для откачки масла в масло бак из опор двигателя, КДА и ВКА. Состоит из: -откачивающего насоса передней опоры КНД (16); -откачивающего насоса задней опоры КНД и передних опор КВД и ТНД (6); -откачивающего нижнего насоса (4); - откачивающего насоса задних опор РВД и ТНД (12); -неприводного центробежного воздухоотделителя (25); -дополнительного сливного бачка (11); Система суфлирования масляных полостей предназначена для удаления газов, проникающих через масляные уплотнения. Состоит из: -центробежного суфлера (29); -обратного клапана (28); -предохранительного клапана (23); Система наддува опор роторов предназначена для защиты газовоздушного тракта двигателя от попадания масла из опор ро торов. АГРЕГАТЫ И РАЗМЕЩЕНИЕ ВНИМАТЕЛЬНО СМОТРИМ ПО АЛЬБОМУ 44. Назначение, конструкция и работа форсажного насоса ФН-31. Форсажный насос ФН-31 А предназначен для питания топливом ФКС и аварийного слива топлива из топливной системы самолета. В конструкцию форсажного насоса входят: корпус, рабочее колесо (30), клапан входа с поршнем (29), клапан входа топлива (24), золотник переключения с термочувствительным пакетом (28), клапан подвода топлива от HP-31 (25), клапан отсечки топлива на запуске (26), эжекторы (31), рессора привода (рисунок 4.1). Топливо от фильтра низкого давления подводится к ФН-31А. При перемещении РУД в диапазоне форсированных режимов кран (192) включения ФН, находящийся в РСФ-31Б, закрывает слив топлива из управляемой полости поршня клапана входа топлива в ФН (29). Под воздействием давления топлива на поршень клапан входа топлива открывается, и топливо из системы низкого давления поступает на рабочее колесо ФН (30). Клапан выхода топлива из ФН (24) открывается, а клапан подвода топлива от НР-31 (25) закрывается, и топливо подается в ФКС от качающего узла ФН. 45. Назначение, конструкция и работа распределителя форсажного топлива РТФ-31 Распределитель форсажного топлива (РТФ-31Б) предназначен для распределения топлива по пяти коллекторам ФКС, предварительного заполнения их топливом и обеспечения минимального расхода топлива через первый, второй и пятыйколлекторы. РТФ-31Б установлен на корпусе смесителя ивключает в себя: отсечные клапаны топливных коллекторов ФКС, распределительные клапаны, три клапана перепада (243, 242, 241) три командных золотника (247,248, 249). ПриперемещенийРУД в диапозоне форсированных режимов гидрозамедлитель РСФ (215) открывает дозирующий кран (225) пятого коллектора ФК, который работает на всех форсированных режимах, расход топлива через него составляет 10% от суммарного расхода топлива в ФК. Топливо от ФН-31 через дозирующее устроийство пятого коллектора, топливо-масляный теплообменник поступает на вход в РТФ. Одновременно золотник командного давления РСФ (205) открывает доступ топлива ккомандному золотнику (249) и отсечному клапану (246) РТФ-31, который открывает доступ дозированного топлива от ФН (минуя РСФ) через отсечной клапан (246) и клапан перепада (243) РТФ поступает в пятый коллектор для обеспечения перепада давления на форсунках. ΔP=0,5 кгс/см2 , линия подачи недозированного топлива отключается клапаном перепада (243),и топливо в ФК начинает поступать только от дозирующего клапана (225)пятого коллектора РСФ. В положении РУД по лимбу РСФ 81+2градуса и выше от гидрозамедлителя поступает команда на открытие дозирующего крана (218) РСФ второго и третьего коллекторов, и золотник командного давления РСФ выдает команду на открытие отсечного клапана (244) второго коллектора РТФ. После предварительного заполнения второго коллектора, при достижении давления дозированного топлива во втором коллекторе Р=15±1 кгс/см2 начинает открываться распределительный клапан (238)и топливо поступает в третий коллектор. При достиженииР=39±1кгс/см2 во втором коллекторе распределительный клапан открывается полностью. При положении РУД по лимбу РСФ 96 +2 градуса и выше в работу включаются дозирующие устройства РСФ первого и. четвертого коллекторов. Дозированное топливо от РСФ поступает в коллекторы через распределительный клапан (240) и отсечной клапан (245)РТФ. 46. Масляная система двигателя АЛ-31Ф: работа системы суфлирования.  Суфлирование масляной полости передней опоры ротора КНД производится через два канала, стойки 17 и 21 переднего корпуса КНД и клапан суфлирования компрессора (1). Суфлирование по лости кока (а) осуществляется через те же каналы и тот же кла пан суфлировании. Суфлирование предмаслянои полости задней опоры КНД (и) осуществляется через трубопровод, стойки № 2 й 12 промежу точного корпуса и клапан суфлирования. Суфлирование предмаслянои полости передней опоры КВД(л) осуществляется через кольцевой канал (к), стойки № 2 и 12 и клапан суфлирования (63). Суфлирование пред масляных полостей опоры турбины осуществляется через кольцевую полость (х), стойки №7,8,9,10 и клапан суфлирования турбины (41). На переходных режимах в предмасляные полости может попадать из масляных полостей незначительное количество масла, котор отводится за борт через клапаны суфлирования компрессора и турбины. 47. НР-31: работа насоса при запуске двигателя АЛ-31Ф Запуском двигателя называется процесс вывода двигателя из состояния покоя или режима авторотации на режим МГ. Для запуска двигателя на земле необходимо: 1. Раскрутить ротор от постороннего источника мощности с целью повышения давления воздуха и подачи его в ОКС - выполняется ГТДЭ- 117-1. 2. Подать в ОКС GTи управлять его расходом по закону: PТ=PТО+К1×(К2×Рк-Pб) Реализация этого закона позволяет управлять подачей топлива при запуске пропорционально Gв так как давление воздуха за компрессором Рк однозначно определяет расход воздуха через двигатель. Потребная подача топлива лежит в пределах допустимых границ «горячего» и «холодного» зависания: если превысить Gтрасп над потребной, произойдет резкий подъем Tг (Тв) без подъема п2. Это приведет к перегреву двигателя и помпажу (рисунок 2.3) Нижний предел потребнойGTприведет к «холодному» зависанию. Это приводит к тому, что Тг и п2 не увеличиваются, т.к. мощности турбины не хватает для раскрутки ротора двигателя. В начале запуска топливо поступает от НР-31В к РТ-31В, перепускается на слив через проточку золотника распределителя и к форсункам не поступает. Сервопоршень ДК находится на упоре минимального расхода, а часть топлива перепускается от ШН на вход через предохранительный клапан и клапан перепуска. При поступлении команды «+27В» от АПД-У9 на электромагнитный клапан распределителя топлива РТ-31В (149) золотник последнего (150) прекращает слив топлива, что приводит к повышению Рт перед распределительным золотником и подачу топлива в форсунки ОКС. Количество топлива, подводимого в ОКС, определяется затяжкой пружины A3, натяжение которой регулируется винтом (Р38) (57) и зависит от температуры окружающего воздуха (Тд). При повышении n снижается количество топлива, сливаемого через автомат запуска, и Gтокс повышается пропорционально повышению Рк. 48. Двигатель Р25-300: запуск и опробование двигателя , график опробования двигателя. После проведения подготовок к запуску двигателя запускающий подает команду: «Подготовиться к запуску». По этой команде связной отвечает: «Есть к запуску», дублируя ответ приложением руки к головному убору и подав команду водителю АПА на подключение электрического питания на борт самолета. Получив ответ, запускающий, после того, как услышит щелчок в районе правого борта срабатывания контакторов, включает на правом пульте АЗС:
При этом: -напряжение по вольтметру должно быть 28…29 В; -на щитке ППС-2 загораются зеленые лампочки выпущенного положения шасси; -на приборной доске загорается лампочка «масло»; -на табло Т-10 загорится «Створки РС открыты»; -на табло Т-10 загорятся две лампочки: «Следи давление основной системы» «Следи давление бустерной системы».
При этом: -на табло Т-4 загорятся две зеленые лампочки а) «Триммерный эффект нейтрально» б) «Стабилизатор на посадку». 4. «Насос 3 гр.баков» При этом : -на табло Т-4 загорятся и погаснет лампочка 3 гр. баков».
При этом: -на табло Т-4 загорится и погаснет лампочка «1 гр баков»
При этом: -на табло Т-10 загорится и погаснет лампочка «Расходный бак»
При этом: стрелка манометра давления масла установится на нулевую отметку. После выключения указанных АЗС на правом пульте, необходимо выключить АЗС на левом пульте.
Выключив перечисленные АЗС, запускающий подает команду «От двигателя», получив ответ от связного: «Есть от двигателя», запускающий выполняет следующие операции: 1.Установливает РУД в положение «Малый газ» 2.нажимает и течение 2..3 с держит нажатой кнопку «Запуск», при этом на табло Т-10 загорится лампа «Зажиг.выключ». 3.Одновременно с нажатием кнопки «Запуск» выключить секундомер. Секундомер выключается при выходе двигателя на обороты n1=29,5%. |