Исследование рабочего процесса компрессора низкого давления на режимах авторотации

DOI: 10.34759/vst-2023-2-91-98

Авторы

Рожкова М. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: rozhkova_margarita@bk.ru

Аннотация

Особенность работы компрессоров газотурбинных двигателей авторотирующего двигателя заключается во вращении роторов лишь под действием скоростного напора набегающего потока при отсутствии подвода механической мощности от турбины [1]. Выполнено моделирование рабочего процесса компрессора низкого давления, а также определены частоты вращения ротора турбовентилятора при авторотации. Представлены результаты расчета характеристики компрессора по CFD-технологии на этих режимах в FlowVision 3.12.01 и NUMECA Fine Turbo 8.9.1.

Ключевые слова:

авторотация газотурбинных двигателей, осевой компрессор, напорная характеристика компрессора, турбинный режим работы компрессора, частота вращения ротора

Библиографический список

1. Новосельцев Д.А. Рабочий процесс компрессоров в системе ГТД на режимах авторотации: Дисс. ... канд. техн. наук. —. 2002. —182 с.
2. Барсуков С.И., Кузнецов В.И. Авторотация газотурбинных двигателей. — Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1983. — 91 с.
3. Дайнеко В.И. Авторотация компрессорных ступеней ГТД // Вестник двигателестроения. 2006. № 3. С. 17–20.
4. Ferrer-Vidal L.E., Pachidis V., Tunstall R.J. An enhanced compressor sub-idle map generation method // Proceedings of GPPS Forum (10-12 January 2018, Zurich).
5. Эзрохи Ю.А., Гусманова А.А. Об учете коэффициента полезного действия турбины при определении параметров авиационного газотурбинного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 2. С. 77–87. DOI: 10.34759/vst-2022-2-77-87
6. Бакулев В.И., Голубев В.А., Крылов Б.А. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. — М.: Изд-во МАИ, 2003. — 688 с.
7. Холщевников К.В. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. — М.: Машиностроение, 1970. — 610 с.
8. Алабин М.А., Кац Б.М., Литвинов Ю.А. Запуск авиационных га­зотурбинных двигателей. — М.: Машиностроение, 1968. — 228 с.
9. Морозов А.А., Илюхин С.Н., Хлупнов А.И. Анализ применения авторотации при натурных испытаниях безопасной посадки // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 2. С. 185–195. DOI: 10.34759/vst-2020-2-185-195
10. Кузнецов В.В. Основы теории судовых турбомашин: Учебное пособие. — М.: Инфа-М, 2019. — 176 с.
11. Горелов А.П. Эксплуатация корабельных газотурбинных установок. — М.: Воениздат, 1972. — 310 с.
12. Дуняшев Д.А., Голдовский А.А., Правидло М.Н. Проблемы проектирования системы старта малогабаритного беспилотного летательного аппарата методом свободного сброса // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 1. С. 27–35. DOI: 10.34759/vst-2022-1-27-35
13. Кузнецов В.И. Замкнутая математическая модель рабочего процесса ГТД // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Труды МНТК. — Самара: Вестник Самар. гос. аэрокосм. ун-та им. С.П. Королева, 2003. Ч. II. С. 116–122.
14. Кузнецов В.И. Источники энергии на привод компрессора ГТД на режиме авторотации // Омский научный вестник. 2002. № 20. С. 123–124.
15. Дайнеко В.И. К вопросу определения потерь давления в компрессоре ГТД на режимах авторотации // Авиационная техника. 1986. № 4. С. 84–86.
16. Zachos P.K. Gas Turbine Sub-idle Performance Modelling; Altitude Relight and Windmilling. Ph. D. Thesis. — UK: Cranfield University, 2010. — 239 p.
17. Riegler C., Baue, M., Kurzke J. Some aspects of modeling compressor behavior in gas turbine performance calculations // Journal of Turbomachinery. 2001. Vol 123(2), pp. 372-378. DOI: 10.1115/1.1368123
18. Лещенко И.А., Вовк М.Ю., Буров М.Н. Метод расчета пусковых и авторотационных режимов в поэлементных нелинейных квазиодномерных математических моделях газотурбинных двигателей // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2022. № 7. С. 36–44.
19. Zachos P.K., Aslanidou I., Pachidis V., Singh, R. A sub-idle compressor characteristic generation method with enhanced physical background // Journal of Engineering for Gas Turbine and Power. 2011. Vol. 133. No. 8: 081702. DOI: 10.1115/1.4002820
20. FlowVision 3.12.01 Руководство пользователя. — М.: ТЕСИС, 2020. — 1547 c.
21. Батурин О.В., Колмакова Д.А., Матвеев В.Н., Попов Г.М. Расчетное определение характеристик ступени компрессора с помощью методов вычислительной газовой динамики: Учеб. пособие. — Самара: Изд-во СГАУ, 2013. — 64 с.