Динамические процессы работы установки воздушного запуска турбореактивных двигателей

Установки воздушного запуска, широко используемые в авиации, позволяют сохранять ресурс турбореактивных двигателей. Применяемые в установках винтовые компрессоры имеют паспортные характеристики, данные заводских испытаний. Но при работе в сети эти характеристики меняются. Разработана математическая модель работы винтового компрессора в реальных условиях функционирования установки воздушного запуска турбореактивного двигателя. Использованы уравнения состояния газа, неразрывности, движения и теплообмена. Воздух представлен как сжимаемый совершенный газ, текущий в цилиндрическом рукаве. Установлено, что в рабочем диапазоне давления воздуха (0,25…0,35 МПа) массовый расход винтового компрессора является линейно возрастающей функцией давления, а температура на выходе из него — линейно убывающей. Изменение давления воздуха вдоль рукава происходит нелинейно. Чем ближе выход из рукава, тем больше график скорости течения потока отклоняется вверх. Термодинамическая температура падает вдоль оси рукава. Используя разработанную математическую модель, можно более точно проводить расчеты авиационных конструкций на стадии проектирования.
EDN: MCIERM, https://elibrary/mcierm

Литература

[1] Калиниченко А.И. Воздушная система запуска малоразмерного газотурбинного двигателя. Вестник Концерна ВКО Алмаз-Антей, 2016, № 3, с. 61–66.

[2] Установки воздушного запуска. Установка воздушного запуска — ASU-180-BC. belstats.by: веб-сайт. URL: https://www.belstats.by/products/airstartunit/ (дата обращения: 08.03.2025).

[3] Хисамеев И.Г., Ибрагимов Е.Р., Паранин Ю.А. и др. Экспериментальные исследования и результаты испытаний винтового компрессора на конечное давление 4,5 МПа. Вестник Казанского технологического университета, 2011, № 17, с. 204–208.

[4] Mustafin Т.N., Yakupova R.R., Burmistrova А.V. et al. Analysis of influence of screw compressor construction parameters and working condition on rotor temperature fields. Procedia Eng., 2016, vol. 152, pp. 423–433, doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.612

[5] Мустафин Т.Н., Якупов Р.Р., Аляев В.А. и др. Определение условия зацепления роторов винтового компрессора на рабочем режиме. Компрессорная техника и пневматика, 2019, № 3, с. 32–36.

[6] Якупов Р.Р., Мустафин Т.Н., Хисамеев И.Г. Расчет геометрических критериев оценки профиля роторов винтового компрессора. Компрессорная техника и пневматика, 2023, № 1, с. 13–15.

[7] Котлов А.А., Кузнецов Ю.Л. Влияние параметров окна всасывания на интегральные характеристики винтового компрессора. Научно-технические ведомости CПбПУ. Eстественные и инженерные науки, 2018, т. 24, № 2, с. 58–68, doi: https://doi.org/10.18721/JEST.240205

[8] Сидоров В.А., Пундик М.А., Карнаух В.В. и др. Обзор методов вибрационного диагностирования винтовых компрессоров. Вестник Международной академии холода, 2019, № 3, с. 29–37, doi: https://doi.org/10.17586/1606-4313-2019-18-3-29-37

[9] Прудников М.И. Отечественные твердосмазочные покрытия для роторов безмасляных винтовых компрессоров. Трубопроводная арматура и оборудование, 2019, № 4, с. 40–41.

[10] Якупов Р.Р., Мустафин Т.Н., Хамидуллин М.С. и др. Анализ подходов к расчету тепловых деформаций роторов винтовых компрессоров. Компрессорная техника и пневматика, 2022, № 4, с. 23–26.

[11] Белов Г.О., Видяскина А.Н., Крючков А.Н. и др. Снижение колебаний давления в магистралях нагнетания винтовых компрессоров. Динамика и виброакустика, 2024, т. 10, № 4, с. 122–134, doi: https://doi.org/10.18287/2409-4579-2024-10-4-122-134

[12] Каталог. Каплинги и шланги. sea-rtc.ru: веб-сайт. URL: https://sea-rtc.ru/shop/ (дата обращения: 08.03.2025).

[13] Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Москва, Наука, 1976. 888 с.

[14] Великанов Н.Л., Наумов В.А., Корягин С.И. Течение газа в цилиндрическом канале при дозвуковой скорости. Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер. Физико-математические и технические науки, 2018, № 1, с. 96–103.

[15] Наумов В.А. Расчет коэффициента гидравлических потерь по длине пластмассовых труб. Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2022, т. 8, № 1, с. 17–24.

[16] Ingersoll-rand air compressor user manuals. manualslib.com: веб-сайт. URL: https://www.manualslib.com/brand/ingersoll-rand/air-compressor.html (дата обращения: 08.03.2025).

[17] Stosic N. Review article: screw compressors in refrigeration and air conditioning. HVAC&R Research, 2004, vol. 10, no. 3, pp. 233–263, doi: https://doi.org/10.1080/10789669.2004.10391102