Refrigeration Engineering and Technology

ISSN-print: 0453-8307
ISSN-online: 2409-6792
ISO: 26324:2012
Архiви

Розробка моделі газотурбінного двигуна на основі даних перерахування характеристик компресора динамічного принципу дії

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

О. О. Гурський
О. Є. Гончаренко
С. М. Дубна

Анотація

Метою роботи є підвищення ефективності функціонування газотурбінного двигуна шляхом використання координувальної системи автоматичного управління. Для досягнення поставленої мети необхідно розробити модель газотурбінного двигуна на базі моделі статичних режимів роботи компресора динамічного принципу дії, що реалізована засобами середовища MATLAB \ Simulink. Актуальність розробки відповідної моделі обумовлена необхідністю оцінки енергоефективності функціонування газотурбінного двигуна, а також можливістю побудови певної координувальної системи автоматичного управління, що використовує відхилення від співвідношення змінних системи при регулюванні технологічних параметрів. Автоматичні системи координувального управління дозволяють узгодити відповідні перехідні процеси і можуть забезпечити ряд позитивних особливостей при функціонуванні об'єкта управління. У даній роботі представляється розробка елементної моделі газотурбінного двигуна як об'єкта керування. Ця модель розробляється для синтезу різноманітних систем автоматичного управління, що забезпечують узгодження перехідних процесів при регулюванні. Надається структурно-параметрична схема газотурбінного двигуна з описом окремих її елементів. Відображається принцип перетворення вихідної моделі компресора у відповідну модель газотурбінного двигуна. При розробці математичної моделі, відповідно конструктивним особливостям, газотурбінний двигун розділяється на турбокомпресор, камеру згоряння, турбіну і реактивне сопло. Виходячи з такого поділу, безпосередньо розглядається математичний опис окремих елементів газотурбінного двигуна, а потім зв'язується в єдину математичну схему. У заключній частині роботи наведені результати моделювання. Це статичні характеристики компресора і перехідні характеристики турбіни за швидкістю обертання валу. Приводиться аналіз результатів моделювання на основі порівняння статичних характеристик моделі вихідного компресора і компресора газотурбінного двигуна.

Ключові слова:
Турбореактивний двигун, Газотурбінний двигун, Математична модель, Характеристики турбокомпресора, Камера згоряння, Турбіна

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Гурський, О. О., Гончаренко, О. Є., & Дубна, С. М. (2019). Розробка моделі газотурбінного двигуна на основі даних перерахування характеристик компресора динамічного принципу дії. Refrigeration Engineering and Technology, 55(2), 132-140. https://doi.org/10.15673/ret.v55i2.1362
Розділ
ТЕРМОДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ ТА МОДЕЛЮВАННЯ

Посилання

1. Ilyasov, B. G., Saitova, G. A. , Sabitov, I. I. (2015) Primenenie logicheskogo regulyatora dlya upravleniya aviacionnym gazoturbinnym dvigatelem [The application of logical controller for aircraft gas turbine engine control]. Vestnik UGATU, no. 4(70), 132–137 (in Russian)
2. Petunin, V.I., Frid, A.I. (2011) Metod postroeniya adaptivnyh logiko-dinamicheskih sistem avtomaticheskogo upravleniya s selektorami [Method of construction of adaptive automatic control logic-dynamic system with selector]. Journal of instrument engineering, no. 5, 49–56 (in Russian)
3. Pavlyuk, E.V., Epifanov, S. V., Suhovei S. I. (2004) Sintez kontura upravleniya chastotoj vrashcheniya svobodnoj turbiny vspomogatel'noj silovoj ustanovki [Synthesis of the speed control circuit for the spare turbine of the auxiliary power plant]. Aerospace technic and technology, no. 8, 110–113 (in Russian)
4. Gurskiy, A., Denisenko, V., Goncharenko, A. (2014) Nevyazka po sootnosheniyu parametrov v sisteme upravleniya kak pokazatel' funkcionirovaniya turbokompressornoj ustanovki [Deficiency on the ratio parameters in a control system as a parameter of turbo compressor plant functioning] Refrigeration Engineering and Technology, no. 4, 58–64 (in Russian)
5. Filimonov, A. B., Filimonov N. B. (2012) Concerning the problems of synthesis of coordinated systems of automatic control. Izvestiya SfedU, Engineering sciences, no. 3, 172─180 (in Russian)
6. Boychuk, L. M. (1991) Synthesis of coordinated systems of automatic control [Sintez koordinirujushhih sistem avtomaticheskogo upravlenija] Moscow, Energoatomizdat, 160 p. (in Russian)
7. Gurskiy, A. A., Goncharenko, A. E., Denisenko, A.V. (2015) Sistema upravleniya, obespechivayushchaya ehnergoehffektivnoe funkcionirovanie holodil'noj turbokompressornoj ustanovki [The control system providing the efficient functioning of the refrigeration plant] Automation of technological and business processes, no. 21, 62-67 (in Russian)
8. Gurskiy, A.A. (2012) Avtomatizacіya holodil'noї turbokompresornoї ustanovki na bazі sistemi koordinuyuchogo keruvannya [Automation of turbo compressors plant of refrigerating based on the coordination control systems]. Extended abstract of candidate’s thesis. Odessa (in Ukrainian).
9. Tokarev, V.P., Kudashov, D.D. (2014) Sistema diagnostirovaniya predpompazhnogo sostoyaniya gazoturbinnogo dvigatelya [Before compressor stall condition of GTE condition diagnostic system]. Vestnik UGATU, no. 1, 73-78 (in Russian)
10. Akhmedzyanov, D.A., Akhmetov, Yu.M., Kozlovskaya, A.B., Mikhailov, A.E (2011) Raschetnoe issledovanie dinamicheskoj harakteristiki odnoval'nogo turboreaktivnogo dvigatelya [Rated research of response characteristic of the turbojet]. Vestnik UGATU, no. 1, 15 25 (in Russian)
11. Muravchenko, O.F., Khustochka, A.N. (2003) Poehlementnaya matematicheskaya model' turbovintoventilyatornogo dvigatelya D-27 [The elemental mathematical model of the turbo jet D-27]. Aerospace technic and technology, no. 6, 75–78 (in Russian)
12. Krivosheev, I.A., Akhmedzyanov, D.A., Kisha¬lov, A.E. (2008) Imitacionnoe modelirovanie raboty aviacionnyh GTD s ehlementami sistem upravleniya [The imitation modeling of air turbine engines with control system elements]. Vestnik UGATU, no. 2, 3-11 (in Russian)
13. Gurskiy, A., Denisenko, V., Goncharenko, A. (2015) Modelirovanie staticheskih rezhimov raboty holodil'nogo centrobezhnogo kompressora [Modelling of static modelling of static modes function of the refrigeration centrifugal compressor] Refrigeration Engineering and Technology, no. 6, 83–90 (in Russian)
14. Madarász, L., Andoga, R., Fozo, L. (2010) Intelligent technologies in modeling and control of turbojet engines. New Trends in Technologies: Control, Management, Computational Intelligence and Network Systems. InTech 2010.