Исследование автоколебательных процессов в центробежных форсунках авиационных ГТД
Диссертация
Выполненные на большом числе моделей эксперименты показали, что существуют такие сочетания параметров Гвх / Рс и Я / гс при которых функция Аэ и связанные с ней функции ср и р, испытывают резкий излом (скачок) на очень малом интервале изменения аргумента (Рвх / Рс). В рамках известной теории центробежной форсунки объяснить этот феномен не представляется возможным, т.к. в ней не оговаривается… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМОВ ПРИ РАБОТЕ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК
- 1. 1. Классификация колебаний в закрученных потоках жидкости и газа
- 1. 2. Локальные колебания тангенциальной формы в вихревых газовых форсунках и свободных закрученных потоках
- 1. 3. Локальные колебания продольной формы в центробежных форсунках
- 1. 4. Автоколебания в струйных форсунках с нелинейной характеристикой
- 1. 5. Исследование динамических характеристик центробежных форсунок
- 1. 6. Автоколебания продольной формы в центробежных форсунках
- 1. 7. Задачи исследования
- ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ФОРСУНКЕ
- 2. 1. Гидродинамическая структура течения жидкости в вихревой камере форсунки сложной конструктивной формы
- 2. 2. Основные элементы автоколебательной системы в центробежной форсунке и их взаимодействие
- Выводы
- ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ РАЗВИТИЯ АВТОКОЛЕБАНИЙ В ПРОТОЧНОМ ТРАКТЕ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ ФОРСУНКИ
- 3. 1. Вывод формулы для расчета давления в приосевой зоне вихревого ядра
- 3. 2. Анализ процесса срабатывания вихревого клапана при взаимодействии вихрей в сопловом сечении форсунки
- 3. 3. Расчет расхода жидкости в вихревое ядро
- 3. 4. Расчет частоты и амплитуды колебаний давления
- Выводы
- ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА И
- МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ КОЛЕБАНИЙ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ФОРСУНОК
- 4. 1. Краткое описание экспериментальной установки
- 4. 2. Анализ погрешностей измерения физических величин
- 4. 3. Автоматизированная система для обработки результатов испытаний
- ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 5. 1. Уточненный гидравлический расчет простых центробежных форсунок авиационных ГТД
- 5. 2. Методика расчета и проектирования вихревых гидропульсаторов
- 5. 3. Разработка вихревых гидроакустических диспергаторов для систем топливопитания ГТД
- -45.4. Рекомендации по совершенствованию параметров и проектированию вихревых гидропульсаторов биомедицинского назначения
- Выводы
Список литературы
- Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. М.: Машиностроение, 1969. 824 с.
- Абрамович Г. Н. Теория центробежной форсунки. — В кн.: Промышленная аэродинамика. М., изд-во БНТ ЦАГИ, 1944. 114 с.
- Абрамович Г. Н., Крашенинников С. Ю., Секундов А. Н. Турбулентные течения при воздействии объемных сил и неавтомодельности. М., «Машиностроение», 1975, с. 96.
- Алексеев A.B., Кондак Н. М. Центробежные форсунки газотурбинных двигателей. Киев, Гостехиздат УССР, 1958, с. 88.
- Алимов Р.З. Интенсификация массоотдачи с помощью закрученного потока. «Журнал прикладной химии» 1962, т. 35, № 3, с. 524−529.
- Алимов Р.З., Осипенко Ю. И., Хангильдин Б. В. О некоторых особенностях физических процессов, происходящих в центре закрученного в цилиндрической трубе потока воздуха. — В сб.: Труды Казанского авиац. ин-та-, 1974, № 173, с 37−47.
- Амелькин В.В. Дифференциальные уравнения в приложениях. М.: Наука, 1987. 160 с.
- Андреев A.B., Базаров В. Г., Жданов В. И., Марчуков Е. Ю. Автоколебания в системах подачи с центробежной форсункой. Тез. докл. Ш Всесоюзной конф. «Современные проблемы двигателей и энергетических установок», МАИ, 1985, 57 с.
- Андреев A.B., Базаров В. Г., Марчуков Е. Ю., Мингазов Б. Г., Талантов A.B. Определение частотных характеристик рабочего процесса камеры сгорания. Изв. вузов «Авиационная техника». 1989 г., № 1, с. 63−66.
- Андреев A.B., Марчуков Е. Ю. Исследование неустойчивых режимов течения в топливных трактах с центробежными форсунками. В кн. «Опыт создания и доводки двигателя АЛ-31Ф». Труды НПО «Сатурн» им. А. М. Люльки. Вып. № 1, 1988, с. 23−33.
- Андреев A.B., Марчуков Е. Ю., Мингазов Б. Г., Варфоломеев B.C. Исследование влияния нестационарной подачи топлива на характеристики камер сгорания ГТД. В сб.: «Горение и газодинамика в авиационных двигателях». Казань, КАИ, 1990 г., с. 26−30.
- Андреев A.B., Марчуков Е. Ю., Особов В. И., Чепкин В. М. «Способ подачи балластной жидкости при форсировании ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 602 115, 1989 год.
- Андреев A.B., Марчуков Е. Ю., Особов В. И., Чепкин В. М. «Способ форсирования ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 607 504, 1989 год.
- Андреев A.B., Марчуков Е. Ю., Особов В. И., Чепкин В. М. «Способ форсирования ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 595 090, 1989 год.
- Андронов A.A., Хайкин С. Э. Теория колебаний. Т.1, ОНТИ, 1937 год.
- Антонов А.Н., Купцов В. М., Комаров В. В. Пульсации давления при струйных и отрывных течениях. М.: Машиностроение, 1990, с. 272.
- Базаров В.Г. Динамика жидкостных форсунок. М.: Машиностроение, 1979. с. 136.
- Базаров В.Г. Исследование нестационарной работы топливных форсунок и ее влияние на процесс смесеобразования Теплоэнергетика, 1983, № 3, с. 41−43.
- Базаров В.Г., Дыбленко В. П., Богданов Ю. М., Марчуков Е. Ю. «Способ генерирования колебаний жидкостного потока», авторское свидетельство СССР № 1 624 775,1989 г.
- Бишоп Р. Колебания. М.: Наука, 1979. 160 с.
- Богуславский В.Я., Экпадиосянц O.K. О физическом механизме распиливания жидкости акустическими колебаниями. «Акустический журнал», т. 15, 1969, № 1, с. 17−25.
- Бородин В.А., Дитякин Ю. Ф. и др. Распиливание жидкостей. М., «Машиностроение», 1967, 263 с.
- Вибрационная биомеханика. Использование вибрации в биологии и медицине. Под. ред. акад. К. Ф. Фролова. М., Наука, 1989., 142 с.
- Вукалович М.П., Новиков И. И. Техническая термодинамика. М., Энергия, 1968, 496 с.
- Вулис Л.А., Ярин Л. П. Аэродинамика факела. Энергия. Ленинградское отделение., 1978, 216 с.
- Гликман -Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. М.: Наука, 1986. с. 365.
- Гликман Б.Ф. Нестационарные течения в пневмогидравлических цепях. М.: Машиностроение, 1979. с. 253.
- Гольдштик М.А. Вихревые потоки. «Наука», Сибирское отделение, Новосибирск, 1981, 361 с.
- Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. М.: Мир, 1987. с. 588.
- Дитякин Ю.Ф., Струлевич H.H. Автоколебательные режимы истечения из форсунки как возможное средство улучшения распыливания топлива. Труды ЦИАМ, 1948, № 146.
- Дробязко Б.С., Павловский В. П. О неустойчивости течения жидкости в центробежной форсунке ИВУЗ «Авиационная техника», 1978, № 1, с. 37−41.
- Дыбленко В.П., Марчуков Е. Ю., Туфанов И. А., Шарифулин Р. Я. Способ разработки нефтяного пласта", патент РФ № 2 078 200, 1993 год.
- Жуковский Н.Е. Вихревая теория гребного винта. м.-л.: Гостехиздат, 1957, 237 с.
- Зайдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. JL, «Наука», 1974.
- Калиш Г. Г. К вопросу об устойчивости режима работы форсунки. Труды НАТИ, 1941 год, вып. 40.
- Калиш Г. Г., Вихерт «Известия НАТИ», 1933 год, № 1, с. 1−5.
- Керенский A.M. О геометрической характеристике центробежной форсунки с длинной камерой закручивания. В кн.: Некоторые вопросы исследования тепловых машин. Труды КуАИ, 1969, вып. 37, с. 112−119.
- Киясбейли А.Ш., Перелынтейн М. Е. Вихревые счетчики-расходомеры. М., Машиностроение, 1974, 160 с.
- Клячко JI.A. К теории центробежной форсунки. «Телоэнергетика», 1962, № 3.
- Кныш О.Ю. Автоколебательные процессы в центробежных форсунках ГТД. Сборник научных трудов СГАУ «Актуальные проблемы производства. Технология, организация, управление», Самара, 1995 г., с. 4−14.
- Кныш О.Ю., Шахматов Е. В., Кныш Ю. А. Вихревой гаситель колебаний давления. Патент РФ № 2 091 659, опубл. В БИ № 27, 27.09.97.
- Кныш Ю.А., Кныш О. Ю. «Гидромассажный аппарат Кныша», патент РФ № 2 095 047, опубл. в Б.И. № 31, 1997 г.
- Кныш Ю.А., Кныш О. Ю. Вихревой гидродинамический эмульгатор. Патент РФ № 709 150, опубл. в БИ № 27, 27.09.97.
- Кныш Ю.А., Урывский А. Ф. К теории возникновения регулярных пульсаций в закрученном потоке жидкости. ИВ УЗ «Авиационная техника» № 1,1982. с. 13−19.
- Кныш Ю.А., Урывский А. Ф. Модель прецессии вихревого ядра закрученной струи. Изв. вузов, «Авиационная техника», 1984, № 3, с. 41−44.
- Кныш Ю.А., Урывский А. Ф. Теория взаимодействия вторичных вихревых структур в закрученных потоках жидкости. ИВУЗ «Авиационная техника», 1981, № 3, с. 55−60.
- Кныш Ю.А., Урывский А. Ф. Экспериментальное исследование вихревого генератора звука. Акустический журнал, 1977, т. ХХШ, вып. 5, с. 776−782.
- Коваль В.Н., Михайлов С. Л. Распределение скоростей и давления жидкости в вихревых камерах. «Теплоэнергетика», 1972, № 2, с. 25−28.
- Корнфельд М. Упругость и прочность жидкостей. М.-Л., Гостехиздат, 1951, 107 с.
- Кулагин Л.В. Определение допусков на основные размеры центробежных форсунок. М., Трансжелдориздат, 1960, с. 127−138. (Тр. Всес. НИИ жел. дор. Транспорта, вып. 187).
- Кулагин Л.В., Морошкин М. Я. Форсунки для распыливания тяжелых топлив. М. «Машиностроение», 1973, с. 200.
- Кулагин Л.В., Охотников С. С., Сжигание тяжелых жидких топлив. «Недра», М&bdquo- 1967, 280 с.
- Ламб Г. Гидродинамика. М.: Гостехиздат, 1947, 928 с.
- Лейбович С. Распад вихря.— В кн.: Вихревые движения жидкости. Пер. С англ. под ред. В. Н. Николаевского и Г. Ю. Степанова — М.: Мир, 1979. 325 с.
- Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М., «Наука», 1973. 848 с.-21 673. Марчуков Е. Ю. «Способ определения эксплуатационной пригодности форсунок, генерируемых регулярные колебания», авторское свидетельство СССР № 1 454 058, 1986 год.
- Марчуков Е.Ю. Исследование устойчивости течения в гидравлической магистрали с центробежной форсункой. ИВУЗ «Авиационная техника», 1988, № 4, с. 35−38.
- Марчуков Е.Ю. Конверсия высокотемпературного авиационного двигателя., М., 1998., 144 с.
- Марчуков Е.Ю. О нестационарной работе топливных форсунок основной камеры сгорания ГТД. Изв. вузов «Авиационная техника», 1985, № 2, с. 86−88.
- Марчуков Е.Ю. Система подачи балластной жидкости в камеру сгорания ГТД", авторское свидетельство СССР № 1 718 572, 1989 год.
- Марчуков Е.Ю., «Система подачи балластной жидкости в камеру сгорания ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 750 307,1989 год.
- Марчуков Е.Ю., «Способ форсирования ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 753 760, 1989 год.
- Марчуков Е.Ю., «Способ форсирования ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 706 257, 1990 год.
- Марчуков Е.Ю., Андреев A.B. «Способ форсирования ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 663 974, 1989 год.
- Марчуков Е.Ю., Андреев A.B., Особов В. И. «Способ форсирования ГТД», авторское свидетельство СССР № 1 616 236,1989 год.
- Марчуков Е.Ю., Мингазов Б. Г. Влияние впрыска воды на характеристики камеры сгорания ГТД. Тезисы доклада Всероссийской НТК «Физико-химические проблемы сжигания углеводородных топлив»., М., РАН, ЦИАМ, 1998, с. 57.
- Марчуков Е.Ю., Скальруд А. П., Дыбленко В. П., Тарасенко В. Г. «Душевая головка», патент РФ № 2 100 100, 1994 год.-Ill
- Марчуков Е.Ю., Тарасенко В. Г., Жданов В. И., Базаров В. Г., Дыбленко В. П., Скальруд А. П., «Способ генерирования колебаний жидкостного потока и устройство для его осуществления», патент РФ № 2 087 756, 1994 год.
- Новиков И.И. Экспериментальное определение скорости распространения длинных центробежных волн, образующихся в поступательно-вращательном потоке жидкости. ДАН, т. 184, 1969, № 2, с. 313−314.
- Новицкий Б.Г. Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах. М.: Химия, 1983. 192 с.
- Пажи Д.Г., Галустов B.C. Основы техники распыливания жидкостей. М.: Химия, 1984. 255 с.
- Пажи Д.Г., Корякин A.A., Ламм Э. Л. Распыливающие устройства в химической промышленности. М., «Химия», 1975. 199 с.
- Пажи Д.Г., Прахов А. М., Равикович Б. Б. Форсунки в химической промышленности. М., «Химия», 1971. 220 с.
- Пискунов В.А., Зрелов В. Н., Испытания топлив для авиационных реактивных двигателей. М., Машиностроение, 1974, 200 с.
- Погорелов В.И. Элементы и системы гидропневмоавтоматики. Л., Изд-во Ленингр. ун-та, 1979. 184 с.
- Прахов A.M. Исследование и расчет центробежной форсунки. — В кн.: Автоматическое регулирование авиадвигателей. Вып. I. М., Оборонгиз, 1959, 183 с.
- Светлицкий В.А., Стасенко И. В. Сборник задач по теории колебаний. М.: «Высшая школа», 1973. 456 с.
- Хавкин Ю.И. Центробежные форсунки. Л., «Машиностроение» (Ленинградское отделение), 1976. 186 с.
- Черненко Ж.С., Лагосюк Г. С., Никулинский Г. Н., Швец Б .Я. Гидравлические системы транспортных самолетов. М., «Транспорт», 1975, с. 184.
- Чугаев P.P. Гидравлика. Л., «Энергия», 1971. 552 с.
- Andreev А. V., Marchucov E.Y., Osobov V.I., Chepkin V.M. The influence of water injection into the combustor on the thrust and emission performance of the by-pass engine. Papers from X IS ABE, Nottingham (England), 1991, V. l, pp. 645−649.
- Bazarov V.G., Marchucov E.Y. Cavitation erosion in swirl propellant injectors. AIAA 97−2641, 33rd Join Propulsion Conference, 1997, Seattle, WA.
- Bloor M.I., Ingham D.B. The Leakage effect in the industrial cyclone. -«Trans. Instr. Chem. Eng».1975, vol. 53, № 1, p. 7−11.
- Cassidy J.J., Falvey H.T. Observations jf unsteady flow arising afiten vortex breakdown. J. Fluid mech., 1970, v. 41, pt. 4, p. 727−736.
- Crase D.I., Cole J. A/ On the Rangue effect. Jn: «Proc. 2-d Canadian Congress Appl. Mech.» Calgary, 1971.
- Garg A.K. Oscillatory behavior in vortex breakdown flows: an experimental study using a laser doppler anemometer. MS thesis. Cornell Univ., Ithaca, 1977, p. 255.
- Greenspan H.R. Theory of rotating fluids. Cambridge Univ. Press, 1968.
- L’Orange. Die Zusammenarheit von Pumpen und Dusen hei kompressorlosen Dieselmotoren. Z. VDI, 1931, № 11.
- Shanaud R.C. Experiments concerning the vortex whistle. J. Acoust. Soc. Amer., 1963, 35, p. 953−960.
- Suzuki M. Theoretical and experimental studies on the vortex tube. Saentific Papens Institute, Physics and Chemical Reseach, Tokyo, p. 43−87.
- Taylor G. The mechanism of swirl atomizers. Proc. 7-th Intern. Congr. For Applied Mechanics, London, 1948, vol. 2, p. 280−285.
- Vonnegut B. A vortex whistle. -1. Acoust. Soc. Amer., 1954, 26, 1, p. 18−20.
- Schweitzer. Servicing of the fuel injection nozzles «Diesel Power», 1943, № 8, pp. 706−712.