Курсовая работа: Системный анализ системы газотурбинного двигателя
Вывод : разомкнутые схемы маслосистем не могут приминятся в авиационных двигателях, которые требуют более тщательной смазки и защиты, для поддержания мощьности и продолжительности и высотности полета.
Циркуляционная схема –обеспечивает низкие безвозвратные потери масла и длительную непрерывную работу двигателя. Циркуляционные системы подразделяются на одноконтурные в которых циркуляция происходит по схеме «бак- двигатель-бак», и двуконтурные, в которых бак в тои или иной степени исключается из циркуляции масла. Любая из систем будет считатся открытой, если маслобак сообщается с атмосферой либо непосредственно, либо через суфлер двигателя. Сообшение верхней, расположенной над маслом, полости бака с атмосферой через суфлер обуславливается желанием снизить безвозвратные потери масла путем уменьшения его выброса в атмосферу в жидкой фазе. В открытых системах давление масла на входе в нагтетающий насос уменьшается с увеличением высоты полета, и поэтому их высотность относительно мала. Закрытые системы обладают большей высотностью и обеспечивают ускоренный прогрев масла при запуске двигателя. В закрытых системах внутри маслобака создается избыточное по отношению к атмосферному давление. Величина избыточного даввления поддерживается постоянной за счет установленного на маслобаке или трубопроводах масляной системы клапана.
В зависимости от величины давления подаваемого в систему нагнетания масла маслосистемы класифицируются на 2 варианта
· Регулированное давление масла.
· Нерегулированное давление масла.
1.1.1 Маслосистема с регулированным давлением масла
Преймушества :Подводит масло к узлам трения в полном обьеме также и в случае аварийных утечек из нее до тех пор, пока суммарная велечина прокачки и аварийных утечек не привысит подачу нагнетаюшего насоса. После этого начнется снижатся давление масла на входе, что привидет к срабатыванию сигнализатора мимального давления.
Недостаток : Производительность нагнетаюшего насоса на всех режима работы двигателя, превышает потребную, из-за чего значительную часть масла после выхода из насоса приходится возвращать обратно на вход в него, кроме номинального режима работы двигателя. То есть на малых режимах работы двигателя к трущимся поверхностям подается излишнее количество масла, что ухудшает характеристики маслосистемы.
Рисунок 2 Циркуляционная маслосистема с регулированым давлением масла.
Схема циркуляционной маслосистемы, рисунок 2 (регулированное давление масла): 1. Маслобак; 2. магистраль всасывающая; 3. нагнетающий маслонасос; 4. Фильтр тонкой очистки; 5. клапан редукционный; 6. датчик замеров давления; 7. Откачивающие маслонасосы; 8. Откачивающая магистраль; 9. Воздухоотделитель центробежный; 10. Теплообменник; 11. Полости (масляные) двигателя; 12. Суфлирующая магистраль. 13. суфлер центробежный; 14. клапан баростатический; 15. Клапан обратный; 16. Заборник масла маятниковый; 17. Воздухоотделитель статический; 18. Клапан перепускной.
1.1.2 Маслосистема с нерегулированным давлением масла
Преймушества: величина давления масла зависит от частоты вращения ротора ГТД, она всегда удовлетворяет действительную поребность узлов трения в нем, а запас нагнетаюшего насоса насоса по производительности при этом незначителен.
Недостатки: в случае запуска двигателя при низких отрицательных температурах нагнетаемое масло обладает высокой вязкостью и в маслоситеме его давление может достигать величин, при которых в агрегатах и трубопроводах могут возникнуть чрезмерные напряжения.
Схема циркуляционной маслосистемы (нерегулированное давление масла):
Рисунок 3 Схема циркуляционной маслосистемы с не регулированным давлением масла.
1. Забор масла из маслобака. 2. Блок маслонасосов. 3. клапан предохранительный. 4. фильтр. 5сигнализатор максимального перепада давления на фильтре. 6. ТМТ (топливо масляный теплообменник). 7 Воздухомасляный теплообменник. 8. слив в маслобак. 9 Воздухоотделитель. 10. суфлер центробежный. 11. Датчик перепада давления между ступенями нагнетания и откачивания. 12. фильтр последнего шанса.
Выводы:
Преимущества маслосистемы с неурегулированным давлением масла по сравнению со схемой с регулируемым давлением масла:
1. Существенно меньший барботаж (перемешивания) масла и, соответственно, меньшее тепловыделение.
2. Более эффективная по сравнению с маслосистемой с регулируемым давлением откачка масла на всех режимах работы двигателя.
3. Лучшие условия смазки узлов трения при низкотемпературном запуске двигателя.
4. Отсутствие редукционного клапана упрощает обслуживание маслосистемы
Заключение: для дальнейшего анализа выбираем маслосистему с нерегулированным давлением масла. Применение, которых используется шире по сравнению с другими схемами маслосистем для двигателей последнего поколения.
При выборе схемы маслосистемы ГТД рекомендуется отдавать предпочтение замкнутой схеме с нерегулируемым давлением масла на входе в двигатель. Полно поточная схема позволяет спроектировать нагнетающий масляный насос с меньшим запасом по производительности. В целях строгой дозировки прокачки масла его подвод к узлам трения, включая смазку подшипников качения, выполняют через калиброванные струйные форсунки. Насосы, откачивающие масло из опор и агрегатов ГТД, должны в 2, 3 раза превосходить по производительности нагнетающие насосы.
1.2 Дерево проблем, дерево целей
Обзор литературы определил основные проблемы при проектировании маслоситемы.
Из рассмотренной проблематики представим дерево проблем: