Электроразрядные процессы в плазменных системах зажигания ГТД
Диссертация
Результаты экспериментальных исследований закономерностей разрядных процессов в осцилляторе подтверждают адекватность разработанных компьютерных моделей. Расхождение не превышает 15%. Результаты теоретического определения времени гашения дуги в плазменной свече для выбора режима работы осциллятора подтверждены экспериментально с расхождением в 30%, что объясняется сложностью выбора… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Анализ состояния проблемы и постановка научно-технических задач
- 1. 1. Перспективы совершенствования систем зажигания ГТД
- 1. 1. 1. Классификация и общая характеристика систем зажигания
- 1. 1. 2. Перспективы развития емкостных систем зажигания
- 1. 1. 3. Сравнительный анализ схем построения плазменных систем зажигания и перспективы их развития
- 1. 2. Устойчивость электроразрядных процессов в плазменных системах зажигания
- 1. 3. Подходы к моделированию электроразрядных процессов в системах зажигания
- 1. 4. Схемы построения осцилляторов в составе плазменных систем зажигания
- 1. 5. Выводы по результатам проведенного анализа и постановка научно-технических задач
- 1. 1. Перспективы совершенствования систем зажигания ГТД
- ГЛАВА 2. Моделирование электроразрядных процессов в плазменных системах зажигания
- 2. 1. Моделирование режима работы осциллятора с учетом времени гашения дугового разряда в свече
- 2. 2. Разработка компьютерной схемотехнической модели плазменной системы зажигания
- 2. 3. Устойчивость электроразрядных процессов в плазменных системах зажигания с учетом параметров среды в зоне свечи
- 2. 4. Разработка аналитической имитационной модели плазменной системы зажигания
- 2. 4. Оценка эффективности импульсно-плазменной системы зажигания
- Выводы по второй главе
- ГЛАВА 3. Исследование процессов в плазменных системах зажигания на основе разработанных моделей
- 3. 1. Результаты исследования компьютерной схемотехнической модели плазменной системы зажигания
- 3. 2. Результаты исследования компьютерной аналитической имитационной модели плазменной системы зажигания
- 3. 3. Разработка новых схем подключения осцилляторов
- Выводы по третьей главе
- ГЛАВА 4. физическое моделирование и исследование процессов в плазменной системе зажигания постоянного тока
- 4. 1. Разработка экспериментального стенда с имитацией параметров среды при различных режимах запуска ГТД
- 4. 1. 1. Возможные задачи исследований с использованием. экспериментального стенда
- 4. 1. 2. Состав макета плазменной системы зажигания постоянного тока
- 4. 1. 3. Разработка комбинированного измерителя динамических и статических пробивных напряжений плазменных свечей зажигания
- 4. 3. Методика экспериментальных исследований. и полученные результаты
- 4. 4. Управляемая плазменная система зажигания
- 4. 1. Разработка экспериментального стенда с имитацией параметров среды при различных режимах запуска ГТД
- Выводы по четвёртой главе
Список литературы
- Абдрахманов В.Х. Диагностика систем зажигания авиационных двигателей. / Дисс. канд. техн. наук: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. — Уфа, 2002. — 135 с.
- Абросов A.B., Гизатуллин Ф. А. Разрядные процессы в емкостных системах зажигания апериодического разряда // Управление в сложных системах: Межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 2001.
- Агрегаты зажигания газотурбинных двигателей Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.molniya-ufa.rU/prod.html# 11
- Алимбеков Л.И. Устройства зажигания газотурбинных двигателей и измерительные преобразователи энергии искровых разрядов. / Дисс. канд. техн. наук: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1998. — 120 с.
- Антонюк Д. Особенности горения дуги и требования к источникам. Электронный ресурс. http://www.zntu.edu.ua/base/i2/iff/k3/ukr/welding/books/source/061 .htm
- Ануфриев И.Е. Самоучитель MATLAB 5.3/б.х. СПб.: БВХ -Петербург, 2002. — 736 с.
- A.c. 1 547 457 СССР. Емкостная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, В. В. Балавнев, В. И. Зайцев, Л. И. Алимбеков, Ю. Н. Прохорчев // БИ, 1990, № 8.
- A.c. 1 679 828 СССР. Емкостная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, И. А. Великжанин, В. Н. Зайцев, А. П. Муратов // БИ, 1989, № 8.
- A.c. 2 106 518 СССР. Конденсаторная система зажигания для газотурбинных двигателей / В. Н. Гладченко, A.B. Краснов, Н. Е. Нелюбин, И. Г. Низамов, Ю. Д. Курдачев, В. Б. Рябашев, В. В. Черныш // БИ, 1998, № 7.
- Байбурин И.Х. Разрядные процессы в емкостных системах зажигания газотурбинных двигателей. / Дисс. канд. техн. наук: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 2004. — 143 с.
- Байбурин И.Х. О классификации и проблемах проектирования систем зажигания. // Электротехнические комплексы и системы: межвуз. науч. сб. Уфа, 2009. — С. 183−187.
- Байбурин И.Х., Гизатуллин Ф. А., Салихов P.M. Об измерении температуры плазменной дуги в свечах зажигания. // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научн. сб. Уфа: УГАТУ, 2010. — С. 214−216.
- Балагуров В.А. Аппараты зажигания. — М.: Машиностроение, 1968. -352 с.
- Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. — М.: Высшая школа, 1973. — 750 с.
- Буль Б.К. Основы теории электрических аппаратов / Под ред. Г. В. Буткевича. Учеб. пособие: Для вузов М. Высшая школа., 1970 — 600 с.
- Валиуллина З.Г., Гизатуллин Ф. А. Моделирование разрядных процессов в емкостных системах зажигания колебательного разряда // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научн. сб. Уфа: УГАТУ, 2008. — С. 23−26.
- Вахитов Р.Ш. Об искровой стадии разряда по поверхности полупроводника в свече емкостной системы зажигания / Сб. научн. тр. // Уфимск. авиац. ин-т. Уфа, 1974. Вып. 67.
- Вахитов Р.Ш., Гизатуллин Ф. А. Разрядные процессы в системе зажигания с полупроводниковой свечой при запуске ГТД // Электроника и автоматика: Межвуз. науч. сб. Уфа: УАИ, 1976. Вып.1. — С. 88 — 94.
- Вахитов Р.Ш., Гизатуллин Ф. А., Комиссаров Г. В. Разрядные процессы в системе зажигания с полупроводниковой свечой при запуске ГТД: Авиационная промышленность. 1979. № 9. — С. 24 — 25.
- Верлань Л.Ф., Евдокимов В. Ф. Электронное моделирование передаточных функций. Киев, «Техшка», 1971. — 231 с.
- Витенберг И.М. Программирование аналоговых вычислительных машин: М., «Машиностроение», 1972. — 407 с.
- Габидуллина З.Г. Исследование разрядных процессов в емкостных системах зажигания / Дисс. канд. техн. наук: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. -Уфа, 2009.- 128 с.
- Гецкин О.Б., Кудров И. В., Яров В. М. Особенности работы сварочных инверторов от автономных источников электропитания. Электронный ресурс., http ://tehnotron.ru/literature
- Гизатуллин Ф.А. Влияние индуктивности на энергораспределение в разрядном контуре емкостной системы зажигания // Электроника и автоматика: Межвуз. науч. сб. Уфа / УАИ, 1976. Вып. 1. — С. 84 — 87.
- Гизатуллин Ф.А. Емкостные системы зажигания / Ф. А. Гизатуллин / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа: УГАТУ, 2002. — 249 с.
- Гизатуллин Ф.А. Контроль эффективности систем зажигания газотурбинных двигателей // Вестник УГАТУ. 2000. — № 2. — С. 121.
- Гизатуллин Ф.А. Критерий воспламеняющей способности искровых разрядов в свечах емкостных систем зажигания // РЖ Авиационные и ракетные двигатели. 1992. № 9.
- Гизатуллин Ф.А. К теории искрового воспламенения топливовоздушных смесей // Авиационная промышленность. — 2000. № 1. — с. 56−60.
- Гизатуллин Ф.А. Методика проектирования емкостных систем зажигания: Учебное пособие / Уфимск. авиац. ин-т. Уфа: УАИ, 1992. — 59 с.
- Гизатуллин Ф.А. Методы повышения эффективности систем воспламенения топливовоздушных смесей в газотурбинных двигателях: Дисс. докт. техн. наук / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1994. — 340 с.
- Гизатуллин Ф.А., Абдрахманов В. Х. Оптимизация параметров емкостных системах зажигания ГТД по критериям воспламеняющей способности // Аэрокосмическая техника и высокие технологии 2002: Материалы Всероссийской НТК. Пермь: ПГТУ, 2002. — С. 79.
- Гизатуллин Ф.А., Зиновьев К. В. К вопросу оптимизации параметров емкостной системы зажигания ГТД в режиме генерирования серий разрядных импульсов с высокой частотой следования // Вестник УГАТУ, 2007, Т. 9, № 6 (24), С. 178−186.
- Гизатуллин Ф.А., Салихов P.M. Оценка эффективности импульсно-плазменной системы зажигания. // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научн. сб. Уфа: УГАТУ, 2008.-С. 187−191.
- Гизатуллин Ф.А., Салихов P.M. К анализу устойчивости электродуговых процессов в плазменных системах зажигания. // Электроника, автоматика и измерительные системы: Межвуз. науч. сб. Уфа: УГАТУ, 2009. -С. 112−191.
- Гизатуллин Ф.А., Ccuiuxoe P.M. К определению режима работы осциллятора в составе плазменной системы зажигания // Вестник УГАТУ, 2007, Т. 9, № 6 (24), С. 170−177.
- Гизатуллин Ф.А., Салихов P.M., Байбурин И. Х., Лобанов A.B. Перспективы развития систем зажигания авиационных двигателей. // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научн. сб. Уфа: УГАТУ, 2010. — С. 9−16.
- Гизатуллин Ф. А. Худяев ВН. Моделирование и исследование процессов в плазменной системе зажигания // Вестник УГАТУ, 2007, Т. 9, № 6 (24), С. 170−177.
- Гулътяев А.К. Визуальное моделирование в среде MATLAB: Учебный курс — СПб.: Питер, 2000. — 432 с.
- Гулътяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. — СПб.: КОРОНА принт. — 1999. — 288 с.
- Даутов Г. Ю., Дзюба В. Л., Карп H.H. Плазмотроны со стабилизированными электрическими дугами. Киев: Наукова думка, 1987.
- Двигатели 2010: подводя итоги Электронный ресурс. — Режим доступа: http://vpk.name/news/38 961 dvigateli 2010 podvodva itogi. html
- Дьяконов В.П. Simulink 4. Специальный справочник / В. Дьяконов. СПб: Питер, 2002. — 528 с.
- Дьяконов В.П. MATLAB 6.5 SP1/7 + Simulink 5/6® в математике и моделировании / В.П. Дьяконов- Серия «Библиотека профессионала». М.: СОЛОН — Пресс, 2005. — 576 е.: ил.
- Егоров В.М., Новиков О. Я. Некоторые задачи устойчивости горения электрической дуги // Теория электрической дуги в условиях вынужденного теплообмена. Новосибирск: Наука, 1977. — С. 163−173.
- Зайцев В.Н. Измерительные преобразователи системы управления стендовыми испытаниями устройств зажигания ГТД. Дисс. канд. техн. наук / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 1996. — 130 с.
- Зиновьев K.B. Исследование динамических характеристик емкостных систем зажигания ГТД в высокочастотном режиме генерирования разрядных импульсов / Дисс. канд. техн. наук: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. -Уфа, 2008.-146 с.
- Гизатуллин Ф.А., Зиновьев КВ. К вопросу оптимизации параметров емкостной системы зажигания ГТД в режиме генерирования серий разрядных импульсов с высокой частотой следования // Вестник УГАТУ, 2007, Т. 9, № 6 (24), С. 178−186.
- Инфракрасные пирометры компании Raytek Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.tesis.com.ru/equip/nmk/raytek.
- Коган Б.Я. Электронные моделирующие устройства и их применение для исследования систем автоматического регулирования. М.: Физматгиз, 1963. — 510 с.
- Корн Г., Корн Т. Электронные аналоговые и аналого-цифровые вычислительные машины. М.: Мир, 1967, т. 1, 462 е.- 1968, т. 2. — 311 с.
- Куляпин В.М. Теоретические основы проектирования электрических систем зажигания. Уфа: Изд-во УАИ, 1985. — 92 с.
- Куляпин В.М. Электроразрядные устройства систем управления космических аппаратов (Развитие теории, исследование режимов работы. Разработка). Дисс. докт. техн. наук / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. Уфа, 2002. — 299 с.
- Куляпин В.М., Старцева O.A. Взаимосвязанные процессы в электрических разрядах. Уфа: УАИ, 1989. — 51 с.
- Левин Л. Методы решения технических задач с использованием аналоговых вычислительных машин. М.: Мир, 1966. — 415 с.
- Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. М.: Мир, 1986.566 с.
- Лобанов A.B. Двухканальная емкостная система зажигания повышенной эффективности // Наука. Технологии. Инновации: Материалы НТК: Новосибирск: НГТУ, 2006. — С. 95−97.
- Лобанов A.B. Импульсно-плазменные системы зажигания авиационных двигателей. Дисс. канд. техн. наук / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т.-Уфа, 2009.- 129 с.
- Лобанов A.B. Методы моделирования процессов в системах зажигания // Электротехнические комплексы и системы: межвуз. науч. сб. -Уфа, 2009.-С. 183−187.
- Лобанов A.B. Схемотехническая модель комбинированной системы зажигания // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. научн. сб. Уфа: УГАТУ, 2007. — С. 197−201.
- Лобанов A.B., Гизатуллин Ф. А. Перспективы совершенствования плазменных систем зажигания // Электромеханика, электротехнические комплексы и системы: Межвуз. науч. сб. Уфа, 2006. — С. 248−253.
- Натан A.A., Смушкович В. М. Физика разрядных процессов и основные характеристики низковольтной системы зажигания с полупроводниковой запальной свечой: Труды / Центр, ин-т моторостроения. -М., 1957. № 317.-23 с.
- Нейман Л.Р., Демирчян КС. Теоретические основы электротехники. М. — Л.: Энергия, 1981, т.1. — 522 с.
- Онищик И. И., Христофоров И. Л. Организация рабочего процесса и выбор параметров камер сгорания TP Д. М.: МЭИ. 1982.
- Патент № 922 471США, МКИ F02C 7/264 20 060 101 F02C007/264 / Dual ignition system for a gas turbine engine / Mehrer- Michael E. August 20, 2004
- Патент Ns5 367 871 США, МКИ H05B 039/03- F026G 003/00- F02C007/ Aircraft engine ignition system / John C. Scott November 29, 1994
- Патент № 5 561 350 США, МКИ H05B 039/03- F026G 003/00- F02C007 / Ignition System for a turbine engine / John R. Frus, Frederic B. Sontag, 1996.
- Патент № 5 587 630 США, МКИ H05B 039/03- F026G 003/00- F02C 007 / Continuous plasma ignition system / Кевин А. Дули, 1996.
- Патент № 20 070 200 352 США, Application Number: 11/706 967 / Ignition system for a gas turbine engine / Arguello, Gustavo 08/30/2007
- Патент 5 °F 02 C7/266 Франция от 19.12.1990 г. Генератор зажигания для газовых турбин.
- Патент на полезную модель № 32 204. Емкостная система зажигания апериодического разряда / Ф. А. Гизатуллин, К. В. Зиновьев. Опубл. 10.09.2003. Бюл. № 25.
- Патент на полезную модель № 55 435. Емкостная система зажигания апериодического разряда / Ф. А. Гизатуллин, З. Г. Валиуллина (Габидуллина) — опубл. 10.08.2006, Бюл. № 22
- Патент на полезную модель N259159. Комбинированная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, А.В. Лобанов- опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34.
- Патент на полезную модель № 59 160. Система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, А.В. Лобанов- опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34.
- Патент на полезную модель № 60 640. Емкостная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, З.Г. Валиуллина- опубл. 27.01.2007, Бюл. № 3.
- Патент на полезную модель № 62 664. Комбинированная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, А. В. Лобанов, Ш. Б. Нурыев- опубл. 27.04.2007, Бюл. № 12.
- Патент на полезную модель № 64 295. Емкостная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, М.Н. Андреев- опубл. 27.06,2007, Бюл. № 18.
- Патент на полезную модель № 74 667. Комбинированная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, P.M. Салихов, A.B. Лобанов- № 2 008 105 265/22- заявл. 12.02.2008- опубл. 10.07.2008, Бюл. № 19.
- Патент на полезную модель № 75 433. Комбинированная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, P.M. Салихов, A.B. Лобанов- опубл. 10.08.2008, Бюл. № 22.
- Патент на полезную модель № 86 251. Плазменная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, P.M. Салихов, A.B. Лобанов, В. А. Чигвинцев, И.Х. Байбурин- №. 2 009 116 196/22 заявл. 28.04.2009 опубл. 27.08.2009, Бюл. № 24.
- Патент на полезную модель № 94 640. Плазменная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, P.M. Салихов, A.B. Лобанов, В. А. Чигвинцев, И.Х. Байбурин- № 2 010 102 469/22 заявл. 25.01.2010 опубл. 27.05.2010, Бюл. № 15.
- Пирометры — приборы для измерения температуры по инфракрасному излучению бесконтактным методом. Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.diagnost.ni/part6.html#M77 и М78
- Плазменные и дуговые системы зажигания ГТД Электронный ресурс. Режим доступа: http://power-lab.info/gtd.php
- Прохоров В.А. Исследование рабочего процесса в емкостных системах зажигания с полупроводниковыми свечами зажигания и разработка методов их контроля: Дисс. канд. техн. наук / Моск. энерг. ин-т. М., 1974. -187 с.
- Распопов Е., Краснов A.B., Юсупов Р. Агрегаты для двигателей от «Молнии» оптимальное решение Электронный ресурс. — Режим доступа: http://engine.aviaport.ru/issues/28/pagel8.html
- Райзер Ю.П. Физика газового разряда: Учеб. руководство: Для вузов 2 е изд, перераб. и доп. — М. Наука. Гл. ред. физ. мат. лит., 1992 — 536 с.
- Романовский Г. Ф., Матвеев И. Б., Сербии С. И. Плазменные системы газоперекачивающих агрегатов. СПб.: Недра, 1992. — 142 е.: ил.
- Салихов P.M., Байбурин И. Х., Сайгафаров М. Ф. Плазменная система зажигания // Актуальные проблемы науки и техники: Сборник трудов 5-ой Всероссийской зимней школы семинара аспирантов и молодых ученых т.2 17−20 февраля 2010 г. — С. 304−306.
- Советов Б.Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: Учеб. для вузов — 3-е юд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2001. — 343 с: ил.
- Синдеев И.М. Электрооборудование летательных аппаратов. М.: Изд-во ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1972. 442 с.
- ТаевИ.С. Электрические аппараты. Общая теория. М.: Энергия, mi.-212 с.
- Таев КС., Буль Б. К., Годжелло А. Г. и др. Основы теории электрических аппаратов: Учеб. для вузов по специальности «Электрические аппараты" — Под ред. И. С. Таева. — М.: Высш. шк., 1987. — 352 с: ил.
- Тетелъбаум И.М., Шнейдер Ю. Р. 400 схем для ABM. М.: Энергия, 1978. — 248 е., ил.
- Тетельбаум И.М. Электрическое моделирование. М.: Физматгиз, 1959. —319 с.
- Урмаев A.C. Основы моделирования на аналоговых вычислительных машинах. М.: Наука, 1974. — 320 с.
- Фандрова Л.П. Полупроводниковые комплексы для индукционного нагрева (анализ и компьютерное моделирование). Дисс. канд. техн. наук, Уфа, 2003 г.
- Формирование внешних характеристик специализированных источников питания плазмотронов / И. В. Волков, М. Н. Александров, В. Н. Губаревич и др. // Тез. докл. IX Всесоюз. конф. по генераторам низкотемпературной плазмы. Фрунзе: Илим, 1983. — С. 418−419.
- Черных И.В. Моделирование электротехнических устройств в MATLAB, SimPowerSystems и Simulink. СПб.: Питер, 2008. — 288 с.
- Электрооборудование летательных аппаратов: учебник для вузов. В двух томах/ под ред. С. А. Грузкова. Том 2. Элементы и системы электрооборудования. приемники электрической энергии. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 552 с.
- Ясько О.И. Электрическая дуга в плазмотроне / Под ред. Л. И. Киселевского — Минск: Наука и техника, 1977. — 150 с.
- Р-26 Разрядник коммутационный неуправляемый. Паспорт ЩФ3.393.014 ПС
- Патент на полезную модель № 99 829. Плазменная система зажигания / Ф. А. Гизатуллин, P.M. Салихов, A.B. Лобанов, З.Г. Габидуллина- № 2 010 127 991/06 заявл. 06.07.2010 опубл. 27.11.2010, Бюл. №.33.1. УТВЕРЖДАЮj) • 7 /