Характеристики компрессоров и их регулирование

Регулирование скоростью вращения осложняется различием характеристик компрессоров и турбин, но оно является одним из наиболее экономичных. [c.411]

Следует заметить, что поворот направляющего аппарата первой ступени на угол 9, обеспечивающий расчетное обтекание воздуха, может оказаться неоптимальным для рабочего колеса второй ступени. Тогда необходимо выбирать такую величину 9, чтобы общие гидравлические потери были минимальными. Это замечание справедливо для всех ступеней. Необходимо также учитывать, что расчетное обтекание лопаток при таком регулировании можно обеспечить только на одном, близком к среднему, радиусе. На других радиусах обтекание несколько отличается от расчетного. Несмотря на это, такое регулирование обеспечивает существенное уменьшение гидравлических потерь и возрастание Т1к и Як. Характеристики компрессора с поворотными лопатками в нескольких первых и последних ступенях показаны на рис. 8.6. Обращает на себя внимание то, что КПД компрессора практически во всем диапазоне эксплуатационных режимов остается почти неизменным и высоким, а коэффициент запаса устойчивости по рабочей линии изменяется очень слабо (рис. 8.7). [c.139]

Сравнение линий рабочих режимов на характеристиках компрессоров высокого давления и низкого давления при двух программах регулирования [c.88]

Результаты таких расчетов чрезвычайно индивидуализированы они зависят не только от параметров рабочего процесса на расчетном режиме работы двигателя, но в значительной степени от особенностей характеристик компрессоров и программы регулирования. Для быстрого выполнения подобных трудоемких расчетов за последние годы используются все в большей степени электронно-вычислительные машины. [c.105]

ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПРЕССОРОВ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ [c.114]

При этом запас по срыву в последних ступенях несколько снизится вследствие увеличения углов атаки. Но поскольку при пониженных значениях Ппр У нерегулируемого компрессора углы атаки в этих ступенях отрицательны и, кроме того, вызванное регулированием увеличение расхода воздух приводит к уменьшению углов атаки в первых ступенях, запас устойчивости компрессора в целом в итоге может даже возрасти. Для иллюстрации на рис. 4. 44 показан характер изменения характеристики компрессора и положения рабочих точек при регулировании его поворотом лопаток в нескольких венцах статора. [c.172]

При переходе к частичным нагрузкам целесообразно так организовать работу установки, чтобы максимально возможно сохранить ее экономичность. Это удается при количественном регулировании, для чего все современные энергетические ГТУ снабжены ВНА и ПНА первых ступеней компрессора. Применение этих устройств позволяет изменять проходное сечение проточной части компрессора и осуществлять работу ГТУ при параметрах, охватывающих всю приемлемую зону универсальной характеристики компрессора. [c.360]

Пересечение характеристик компрессора и сети определяет рабочую точку А, а с ней и рабочие параметры машин — подачу и давление. Расход газа в сети по условиям работы потребителей обычно непостоянен. Во избежание резких колебаний давления газа в сети необходимо изменять подачу компрессоров так, чтобы она всегда соответствовала потреблению. Регулирование подачи компрессоров в настоящее время осуществляется следующими способами отключением одной или нескольких машин при их параллельной работе на сеть, изменением частоты вращения вала компрессора, изменением объема мертвого пространства цилиндра, дросселированием потока на всасывании и отжатием пластин всасывающего клапана. [c.267]

Система регулирования производительности компрессора — автоматическая двухпозиционная. Регулирование производительности осуществляется присоединением к полости цилиндров дополнительных вредных пространств (камер). Наличие такой системы регулирования позволяет снизить производительность компрессора до 60% от нормальной. Гарантируемая заводом техническая характеристика компрессора приведена ниже. [c.45]

Еще одной важной особенностью катапультного старта палубных самолетов является попадание пара катапульты на вход в. воздухозаборники двигателей и влияние его на устойчивость работы двигателей. Как указано выше, на устойчивость работы двигателя при попадании пара катапульты оказывают влияние три фактора неравномерный нагрев на входе в компрессор изменение физических свойств паровоздушной смеси по сравнению с воздухом испарение водяных капелек, появляющихся из перегретого пара катапульты при взаимодействии с воздухом. Основным фактором при этом является быстрое нарастание по времени температуры воздуха на входе в компрессор при значительной неравномерности температурного поля. На рис. 3.6 показан качественный характер изменения режимов работы двигателя на характеристике компрессора. Наличие неравномерного температурного поля из-за несимметричности попадания пара на вход в воздухозаборник приводит к дополнительному усилению температурного воздействия на устойчивость работы двигателя. Тепловое воздействие приводит к изменению параметров компрессора и режима его работы. В начальный период времени (в интервале от до t- ) частота вращения и расход топлива в силу инерционности системы регулирования остаются практически неизменными. Однако приведенные частоты вращения Пщ, и расхода воздуха Gnp значительно снижаются, поскольку эти величины обратно пропорциональны корню из температуры воздуха на входе в компрессор. Рабочая точка на характеристике компрессора быстро перемещается к границе 2 неустойчивой работы компрессора и в момент времени возникает неустойчивая работа компрессора — помпаж в двигателе. При этом появляются хлопки, рост температуры газов за турбиной и снижение частоты вращения ротора. Давление за компрессором резко падает, и возникают его колебания, а давление [c.179]

При программе регулирования (3.5) температура газа перед турбиной уже не остается строго постоянной. Ее изменение зависит от особенностей протекания характеристик компрессора и условий его регулирования. В ряде случаев это изменение температуры Т з получается небольшим и может быть допущено в условиях эксплуатации. В других случаях превышение допустимой температуры, возможное на отдельных режимах полета, может быть исключено запрещением полетов на этих режимах. [c.76]

Исследователи основных американских двигательных фирм предложили использовать решетки с поворотными тандемными или разрезными лопатками с целью расширить диапазон углов поворота потока. В двух таких конструкциях используются поворотные передние лопатки (в остальных они остаются неподвижными), а задние лопатки могут поворачиваться и тем самым изменять угол поворота потока в решетке. Решетки с поворотными лопатками могут использоваться для регулирования вектора тяги двигателя, а также для изменения угла отклонения потока во входном направляющем аппарате. Проведены испытания тандемных поворотных лопаток в составе кольцевой решетки и установлено [9.22], что такие лопатки могут работать в широком диапазоне режимов течения, однако в таких решетках труднее осуществить поворот потока и они имеют большие потери, чем решетки с обычными лопатками. Тем не менее, простота и универсальность тандемных конструкций решеток позволяют использовать их в качестве ценного средства регулирования характеристик компрессоров. [c.263]

Регулирование дросселированием. При применении этой системы регулирования на напорном (или реже на всасывающем) патрубке компрессора устанавливают дроссельный клапан. Для рассмотрения условий работы этой системы p,Hjn регулирования на рис. 33-20 представлена характеристика вентилятора при разных скоростях вращения и на них же нанесены две характеристики сети [c.409]

Блокированная схема 1 конструктивно наиболее проста. Ее характерной особенностью является зависимость частоты вращения компрессора от характеристики движителя. Схема отличается снижением КПД двигателя на частичных нагрузках при любом способе регулирования. При запусках и работе на частичных режимах блокированная схема требует уменьшения нагрузки, что вызывает необходимость применения электропередачи, гидропередачи или винта регулируемого шага (ВРШ). Подобные двигатели применяют в установках, работающих в основном на номинальных нагрузках. [c.192]

Фиг. 34. Характеристика турбокомпрессора при регулировании дросселированием а — граница области неустойчивой работы компрессора —потребляемая компрессором мощность при дросселировании на нагнетании с — то же, при дросселировании на всасывании — давление в сети AR-—регулирование на постоянное конечное давление.

Описанная экспериментальная ГТУ позволила накопить ценный опыт — прежде всего технологический и конструкторский. Целью проведенных исследований настоящего опытного образца турбины явилось снятие всех типовых характеристик, получение практических данных, относящихся к коэффициентам аэродинамических моментов, возникающих на лопатках компрессора и турбины, исследование эффективности водяного охлаждения и автоматического регулирования, а также устранение эксплуатационных неполадок. На базе накопленного опыта при создании и исследовании данной ГТУ в дальнейшем будут созданы газотурбинные установки самых различных мощностей и областей применения. [c.167]

СУЩНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ. ОСОБЕННОСТИ ХАРАКТЕРИСТИК РЕГУЛИРУЕМЫХ КОМПРЕССОРОВ [c.136]

Линии рабочих режимов на характеристике каждого из компрессоров при данных программах регулирования совпадают. [c.88]

Совокупность режимных точек в компрессорах в ТРД образует рабочую кривую компрессора а-с-Ь. Форма ее и протекание на характеристике зависят от условий совместной работы компрессора и турбины, а также программы регулирования двигателя. [c.154]

Выбор способа регулирования входного устройства зависит от его схемы, диапазона возможных режимов полета и от особенностей расходных характеристик двигателя. Для ГТД они представляют собой зависимости относительной плотности тока на входе в компрессор от приведенной частоты вращения ротора двигателя. [c.293]

Изменение дроссельных характеристик зависит от способа регулирования геометрии проточной части двигателя (поворот спрямляющих аппаратов, изменение положения лент перепуска воздуха из-за промежуточных ступеней компрессора, изменение диаметра выходного сопла и др.). [c.280]

Из рис. 10.1 и 10.2 видно, что зона устойчивой работы у ЦБК больше, чем у ОК, но у обоих она сравнительно мала. Так, у ЦБК, если не выходить из зоны высоких КПД (линия АБ, рис. 10.2), зона устойчивой работы лежит примерно в пределах 65—100% номинальной производительности, а в случае ОК при тех же условиях — в пределах 75—100%. При этом надо учитывать, что приведенные на рис. 10.1 и 10.2 так называемые размерные характеристики справедливы только для какой-то одной температуры газа на входе в компрессор (<в. к)- Если /в к будет ниже (зимой), то ТК попадет в помпаж уже при большем массовом расходе газа, чем показано на рисунках, а при высоких ts.K (в жаркие дни) ТК не обеспечит максимального массового расхода газа, указанного на рисунках (подробнее см. ниже). Иными словами, в масштабах года зона устойчивой работы ТК будет еще меньше, чем показано на рис. 10.1 и 10.2, если не применять специального регулирования и других мероприятий Возникает вопрос, почему при таких сложных и неудобных для потребителей характеристиках ТК приобретают все более широкое применение и заняли в целом ряде отраслей по существу монопольное положение. Причин этого несколько [c.200]

В некоторых случаях в зависимости от температуры наружного воздуха характеристики ГТУ выбираются таким образом, чтобы при = -(10—20) °С электрическая нагрузка установки становилась максимальной, а ее увеличение ограничивалось пропуском воздуха в компрессор с помощью ВИА и системы регулирования ГТУ (см. табл. 6.1). [c.203]

В современных конструкциях энергетических ГТУ удается существенно стабилизировать температуру выходных газов. Для этой цели используются ВНА и ПНА первых ступеней компрессора установки и система регулирования ГТУ (рис. 6.15). Изменением угла поворота лопаток этих устройств удается вносить определенные коррективы в характеристики ГТУ. Такое техническое решение проблемы условно можно назвать внутренним. [c.205]

Фиг. 36. Изменение характеристики компрессора при регулировании дросселированием на постоянный весовой расход при л = onst. Кривые а к Ь характеризуют изменение давления в нагнетательном и всасывающем трубопроводах.

Следствием этих условий является то, что на каждой напорпой линии компрессора в системе ГТД есть только одна единственная точка, удовлетворяющая совместной работе компрессора, камеры сгорания и турбины. Линия, соединяющая точки на характеристике компрессора, соответствующие этим режимам, называется рабочей линией. Вид и положение этой линии на характеристике нерегулируемого компрессора определяется выбором расчетного режима и программой регулирования двигателя. [c.127]

Выше было показано, что при регулировании выходного сечения реакт1Ивного сопла линия рабочих режимов ТРД, нанесенная а характеристику компрессора, смещается и таким образом [c.32]

Протекание дроссельных, высотных и скоростных характеристик ДТРД, выбор программ регулирования для их осуществления в большой степени определяется особенностями совместной работы компрессора и турбины, особенностями газодинамической схемы двигателя, зависит от свойств и реальных характеристик компрессоров первого и второго контуров. [c.79]

Пользуясь уравнениями (4.13), (4.16), (4.18), (4.19) и (4.20), можно построить линии рабочих режимов на характеристиках компрессоров высокого и низкого давления для двух наиболее часто встречающихся программ регулирования геометрически неизменяемого ДТРД [c.88]

Рис. 4.7. Влияние программы регулирования на протекание ЛРР на характеристиках компрессоров высокого и низкого давлений двухвального ДТРД

Многочисленные исследования характеристик компрессоров позволили выявить обобщенные закономерности изменения параметров Z-K и 7]к как функций Ппр (или 7н) при программах регулирования п = onst. [c.105]

Заметим также, что регулирование шага винта в двухваль-.ном ТВД не влияет на положение линии рабочих режимов характеристики компрессора. [c.137]

Форма и расположение рабочей ли-НИИ в поле характеристики компрессора зависят от расчетных параметров компрессора, типа двигателя и условия (закона) его регулирования. Способы ее построения рассматриваются во второй части книги. Для примера на рис. 4.32 показано типичное расположение рабочей линии на характеристике нерегулируемого компрессора (с высокой расчетной степенью повышения давления), работающего в системе од-новального ТРД. Как видно, в этом случае рабочая линия пересекает границу устойчивой работы компрессора в двух точках н и в. Первая из них лежит в области значений Ппр, меньших расчетного, и поэтому соответствующее ей нарушение устойчивой работы компрессора (при Ппр=Ипр.в) называется нижним срывом . [c.153]

В целом с учетом приведенных рекомендаций приближенный расчет характеристики компрессора с поворотными лопатками НА в группе первых ступеней при обычной программе их регулирования (см. подразд. 4.10) может быть вы-яолиеи примерно в той же последовательности, что и для нерегулируемого компрессора. [c.182]

Типы и назначение диффузоров. Движение воздуха в щелевом диффузоре. Лопаточные диффузоры. Расчет лопаточного диффузора. Работы Стечкина о профилировании диффузора. Использование кинетической энергии воздуха на выходе из колеса в воздушной турбине. Компрессор Уварова. Сборники. Гидравлический к.п.д. компрессора. Выбор основных размеров компрессора. Теория Стечкина о подобии в центробежных компрессорах. Характеристики компрессора. Неустойчивый режим работы компрессора —помпаж. Эксперименты Казанджанапо помпажу. Регулирование центробежных компрессоров. Турбина Стечкина и лопатки Поликов-ского. Многоступенчатые центробежные компрессоры. Конструктивные примеры центробежных компрессоров. [c.174]

Для обеспечения устойчивой работы компрессора при низких температурах воздуха на входе в двигатель необходимо (при отсутствии других средств) так изменить программу регулирования двигателя, чтобы рабочая точка на характеристике компрессора в этой области режимов находилась все время на безопасном удалении от границы устойчивой работы компрессора. Это может быть достигнуто наиболее просто, если зафиксировать рабочую точку на характеристике компрессора, т. е. перейти в указанной области режимов к программе регулирования /2np = onst. Действительная (физическая) частота вращения и температура Т 1 в этом случае должны уменьшаться при снижении температуры Это приводит к снижению тяги двигателя в области ограничения по сравнению с той ее величиной, которая обеспечивалась бы при постоянных и максимальных значениях пи [c.96]

Фиг. 33. Характеристика турбокомпрессора при регули. роаании изменением числа оборотов я,, я Лз, я, а - граница неустойчивой области работы компрессора АВ — регулирование на постоянное конечное давление АС — регулирование на постоянный расход.

В подразд. 4.6 было показано, что при йпр<1 режимы работы первых ступеней переходят на левые ветви их характеристик, приближаясь к границе срыва, а у последних ступеней — на правые ветви с отрицательными углами атаки, с пониженными значениями напора и КПД. При гёпр>1 (рассогласование ступеней имеет противоположный характер. Для уменьшения рассогласования ступеней многоступенчатого компрессора на нерасчетных режимах и улуч-шеяия работы его в различных условиях эксплуатации в авиационных ГТД широко применяются (различные способы регулирования компрессоров, целью которого могут быть [c.166]

Регулирование изменением частоты вращения ТК- Так называемая рабочая или режимная) точка ТК определяется во всех случаях пересечением характеристик ТК и потребителя, так как только в этой точке равны как их массовые производительности, так и давления на выходе из компрессора и перед потребителем к = Рпот = /(Gnot). Соответственно только при работе в этой точке может иметь место установившейся режим совместной работы. [c.216]

Экономичность регулирования дросселированием на всасывании низкая. Объясняется это тем, что удельная работа компрессора по всей зоне характеристики остается практически неизменной, несмотря на значительное уменьшение развиваемого ТК давления (так как e tidern). Даже если бы ТК был идеальным, имел бы место перерасход энергии на излишнюю для требующегося рн к степень повышения давления в ТК, чего нет при n=var. При описанном выше методе перестройки характеристики (рис. 10.6) линии А А В°В С С являются линиями постоянной удельной работы ТК при / = onst. По ним наглядно видно, [c.221]

Регулирование частичным сбросом газа. Линия /i= onst в координатах расход — давление представляет собой кривую, у которой с увеличением расхода ординаты р к сначала растут, достигают максимума, а затем с ростом расхода давление, развиваемое ТК, падает вплоть до нуля. Часть кривой, где с увеличением расхода р . к растет, лежит в зоне неустойчивой работы компрессора. Поэтому на характеристиках ТК эту ветвь линии rt= onst обычно не наносят (см. рис. 10.1 и 10.2). [c.225]

Конечно, качество переходных процессов зависит не только от системы регулирования, но и от самой ГТУ ее цикла, тепловой схемы, типа топливораспределения, наличия специальных средств для изменения характеристик (например, поворотных венцов лопаток в компрессоре или турбине). [c.166]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...