Совершенствование математической модели турбореактивного двигателя для учета дополнительных критериев на этапе выбора его параметров

Авторы

Эзрохи Ю. А.^*, Каленский С. М.^**

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: yaezrokhi@ciam.ru
**e-mail: 30105@ciam.ru

Аннотация

Дан анализ особенностей математического моделирования турбореактивного двигателя на стадии выбора параметров этапа предварительного проектирования.  На примере рабочей лопатки турбины как одного из наиболее теплонапряженных элементов двигателя рассмотрены способы упрощенной оценки показателей, косвенно характеризующих прочностные и ресурсные характеристики при проведении термодинамического расчета авиационного двигателя.

Ключевые слова:

математическая модель, турбореактивного двигатель, расход охлаждающего воздуха, рабочая лопатка турбины, теплонапряженное состояние

Библиографический список

1. Эзрохи Ю.А. Моделирование двигателя и его узлов. Машиностроение: энциклопедия. Т. IV-21. Самолеты и вертолеты. Кн. 3. Авиационные двигатели. - М.: Машиностроение, 2010. С. 341-353.
2. Гольберг Ф.Д., Гуревич О.С., Петухов А.А. Математическая модель двигателя в САУ ГТД для повышения надежности и качества управления // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=33278
3. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М. Применение методов математического моделирования для определения в полете степени ухудшения характеристик узлов газотурбинного двигателя // Труды МАИ. 2022. № 123. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=165500. DOI: 10.34759/trd-2022-123-23
4. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М. Идентификация математической модели ГТД по результатам испытаний // Труды МАИ. 2022. № 122. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=164276. DOI: 10.34759/trd-2022-122-19
5. Кузьмичев В.С., Крупенич И.Н., Рыбаков В.Н. и др. Формирование виртуальной модели рабочего процесса газотурбинного двигателя в CAE системе «АСТРА» // Труды МАИ. 2013. № 67. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=41518
6. Дружинин Л.Н., Швец Л.И., Ланшин А.И. Математическое моделирование ГТД на современных ЭВМ при исследовании параметров и характеристик авиационных двигателей // Труды ЦИАМ. № 832. 1979. 44 c.
7. Луковников А.В., Полев А.С., Исянов А.М., Селиванов О.Д. и др. Сравнительная оценка различных типов силовых установок перспективного дальнемагистрального ЛА // Общероссийский научно-технический журнал «Полет». 2014. № 6. С. 29−34.
8. Нечаев Ю.Н., Федоров Р.М., Котовский В.Н., Полев А.С. Теория авиационных двигателей. Ч. 1.: Учебник для ВУЗов ВВС. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006. – 366 с.
9. Деменченок В.П., Дружинин Л.Н., Пархомов А.Л. и др. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей / Под ред. С.М. Шляхтенко, В.А. Сосунова. - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.
10. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных лопаточных машин. - М.: Машиностроение, 1986. - 432 с.
11. Holland M.J., Thake T.F. Rotor blade cooling in high pressure turbines // Journal of Aircraft. 1980. Vol. 17, No. 6. P. 412-418. DOI: 10.2514/3.44668
12. Torbidoni L., Horlock J.H. A new method to calculate the coolant requirements of a high-temperature gas turbine blade // Journal of Turbomachinery. 2005. Vol. 127, No. 1. P. 191-199. DOI: 10.1115/1.1811100
13. Венедиктов В.Д. Газовая динамика охлаждаемых турбин. - М.: Машиностроение, 1990. - 240 с.
14. Jiang C., Chen H.-P. Study on approximate calculation of cooling air allocation for gas turbine // Asia-pacific Power and Energy Engineering Conference, 27-31 March 2009, Wuhan, China. DOI: 10.1109/APPEEC.2009.4918801
15. Horlock J.H., Watson D.T., Jones T.V. Limitations on gas turbine performance imposed by large turbine cooling flows // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2001. Vol. 123, No. 3. P. 487-494. DOI: 10.1115/1.1373398
16. Копелев С.З., Тихонов Н.Д. Расчет турбин авиационных двигателей. - М.: Машиностроение, 1974. - 268 с. 
17. Злобин В.Г., Верхоланцев А.А. Газотурбинные установки. Методика расчета ГТУ на номинальной мощности, пониженной мощности, расчет долговечности установки: практикум. СПб.: СПбГУПТД, 2021. – 68 с.
18. Larson F.R., Miller J. A Time-Temperature Relationship for Rupture and Creep Stresses // Journal of Fluids Engineering. ASME, Jul 1952, No. 74 (5). P. 765-771. DOI: 10.1115/1.4015909
19. Биргер И.А., Шорр Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.
20. Каблов Е.Н., Толораия В.Н., Орехов Н.Г. Монокристаллические никелевые ренийсодержащие сплавы для турбинных лопаток ГТД // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. C. 7-11.

Скачать статью