ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ...................................................................................................................... 5
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДУЕМОГО ВОПРОСА ..................................... 12
1.1 Описание стенда для испытания газотурбинных двигателей со свободной
турбиной ...................................................................................................................... 13
1.2 Описание процессов измерения и утилизации мощности, вырабатываемой
двигателем на испытательном стенде ...................................................................... 15
1.2.1 Измерение крутящего момента прямым способом .................................... 15
1.2.2 Измерение крутящего момента и утилизация мощности с помощью
балансирных моментоизмерительных систем ..................................................... 17
1.2.3 Измерение температуры ................................................................................ 24
1.2.4 Измерение давления ...................................................................................... 25
1.2.5 Измерение расхода воздуха .......................................................................... 25
1.2.6 Измерение частоты вращения ротора .......................................................... 26
1.3 Оценка стоимости модификации компрессора с целью применения в качестве
узла пневмотормоза ................................................................................................... 28
1.4 Подходы к модификации многоступенчатых осевых компрессоров ............. 32
1.5 Рекомендации по созданию численных моделей ............................................. 38
рабочего процесса многоступенчатых осевых компрессоров ............................... 38
1.6 Постановка задачи ............................................................................................... 41
2 РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ КОНЕЧНО
ЭЛЕМЕНТНЫХ СЕТОК ЧИСЛЕННЫХ МОДЕЛЕЙ ПОТОКА В
МНОГОСТУПЕНЧАТЫХ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРАХ ДЛЯ РАСЧЁТА С ИХ
ПОМОЩЬЮ ГРАНИЦ РАБОЧЕЙ ОБЛАСТИ ПНЕВМОТОРМОЗА .................... 43
2.1 Описание базового многоступенчатого осевого компрессора и его
экспериментальных характеристик .......................................................................... 43
2.2 Способ обработки результатов экспериментального исследования базового
многоступенчатого осевого компрессора и расчёт погрешности определения его
параметров .................................................................................................................. 46
3
2.3 Построение рабочей области пневмотормоза по экспериментальным данным
...................................................................................................................................... 54
2.4 Выбор параметров численной модели рабочего процесса многоступенчатого
осевого компрессора как пневмотормоза ................................................................ 57
2.5 Способ построения рабочей области пневмотормоза с помощью численной
модели ......................................................................................................................... 72
2.6 Рекомендации по формированию конечно-элементных сеток численных
моделей потока в многоступенчатых осевых компрессорах для расчёта с их
помощью границ рабочей области пневмотормоза ................................................ 76
3 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ МОДИФИКАЦИИ
МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ОСЕВОГО КОМПРЕССОРА КАК
ПНЕВМОТОРМОЗА НА ГРАНИЦЫ ЕГО РАБОЧЕЙ ОБЛАСТИ ......................... 77
3.1 Модификация пневмотормоза путём установки дополнительных
компрессорных ступеней .......................................................................................... 79
3.2 Оценка эффекта уменьшения проходного сечения на выходе из
пневмотормоза, модифицированного путём установки дополнительных
компрессорных ступеней .......................................................................................... 89
3.3 Модификация пневмотормоза путём подрезки ступеней базового
компрессора ................................................................................................................ 94
3.4 Модернизация пневмотормоза путём отбора воздуха ................................... 105
3.5 Закономерности смещения границ рабочей области пневматического тормоза,
выполненного на базе многоступенчатого осевого компрессора ....................... 117
4 ОПИСАНИЕ МЕТОДА ПРОЕКТНОГО РАСЧЕТА ПНЕВМАТИЧЕСКОГО
ТОРМОЗНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ СО СВОБОДНОЙ ТУРБИНОЙ И ЕГО АПРОБАЦИЯ .............. 120
4.1 Методика выбора из существующих многоступенчатых осевых
компрессоров наиболее подходящего для создания динамического
пневмотормоза, используемого в процессе испытаний авиационных
газотурбинных двигателей со свободной турбиной ............................................. 120
4
4.2 Апробация методики выбора из существующих многоступенчатых осевых
компрессоров наиболее подходящего для создания динамического
пневмотормоза, используемого в процессе испытаний авиационных ГТД СТ 124
4.3 Последующая конструкторская доводка пневмотормоза ......................... 135
4.3.1 Проектирование спрямляющего аппарата для МОК пневмотормоза .. 135
4.3.2 Проектирование выходного устройства пневмоторомоза ....................... 139
4.4 Метод проектного расчета пневматического тормозного устройства для
испытаний газотурбинных двигателей со свободной турбиной ........................ 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................................... 146
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................................... 149
Приложение А Расчёт начальной (максимальной) цены контракта методом
аналогов ........................................................................................................................ 163
Приложение Б Рассчитанные поля чисел Маха, осредненные в окружном
направлении ................................................................................................................. 180
Приложение В Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ
....................................................................................................................................... 195
