RU2054132C1 - Method and device for protecting turbo-compressor against surging - Google Patents
Method and device for protecting turbo-compressor against surging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2054132C1 RU2054132C1 SU4906135A RU2054132C1 RU 2054132 C1 RU2054132 C1 RU 2054132C1 SU 4906135 A SU4906135 A SU 4906135A RU 2054132 C1 RU2054132 C1 RU 2054132C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compressor
- air pressure
- differentiator
- threshold
- behind
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах защиты газотурбинных двигателей (ГТД) от помпажа. The invention relates to engine building and can be used in protection systems for gas turbine engines (GTE) from surging.
Известен способ защиты турбокомпрессора от помпажа [1] В этом способе величина контрольного сигнала формируется по измеренным сигналам давления и температуры воздуха на входе и выходе компрессора. При этом для ликвидации помпажа воздействие производится на окно перепуска воздуха за компрессором [1] Недостатком способа является низкая надежность распознавания помпажа, обусловленная отсутствием одновременного контроля скоростей изменения параметров двигателя и "задержанного" значения давления воздуха за компрессором. A known method of protecting a turbocharger from surge [1] In this method, the value of the control signal is generated from the measured signals of pressure and air temperature at the inlet and outlet of the compressor. Moreover, to eliminate surge, the effect is made on the air bypass window behind the compressor [1] The disadvantage of this method is the low reliability of surge recognition, due to the lack of simultaneous control of the rate of change of engine parameters and the “delayed” air pressure behind the compressor.
Наиболее близким техническим решением является способ защиты турбокомпрессора от помпажа [2]
Недостатком способа и устройства является низкая надежность распознавания помпажа.The closest technical solution is a method of protecting a turbocharger from surge [2]
The disadvantage of this method and device is the low reliability of surge recognition.
Целью изобретения является повышение надежности распознавания помпажа. The aim of the invention is to increase the reliability of recognition of surge.
Поставленная цель достигается способом защиты турбокомпрессора от помпажа путем измерения давления воздуха за компрессором и давления воздуха за первой группой ступеней компрессора, в котором дополнительно измеряют давление газа на среде реактивного сопла и формируют сигналы наличия помпажа в случае превышения порогового значения скоростью изменения давления воздуха за первой группой ступеней компрессора и скоростью изменения давления газа на среде реактивного сопла, а также в случае превышения порогового значения задержанного значения скорости изменения давления воздуха за компрессором. The goal is achieved by protecting the turbocharger from surge by measuring the air pressure behind the compressor and the air pressure behind the first group of compressor stages, in which the gas pressure on the jet nozzle medium is additionally measured and surge signals are generated if the threshold value is exceeded by the rate of change of air pressure behind the first group compressor stages and the rate of change of gas pressure on the medium of the jet nozzle, as well as in case of exceeding the threshold value of the delayed sign The rate of change of air pressure behind the compressor.
Поставленная цель достигается устройством, осуществляющим вышеуказанный способ, содержащим датчик давления воздуха за первой группой ступеней компрессора, датчик давления воздуха за компрессором и первое пороговое устройство, в которое дополнительно введены датчик давления газа на среде реактивного сопла и последовательно соединенные с ним второй дифференциатор, второе пороговое устройство, первая схема И и вторая схема И, выход которой связан с клапаном отсечки топлива, третий дифференциатор и последовательно соединенные с ним третье пороговое устройство и одновибратор, выход которого связан со вторым входом второй схемы И, а также первый дифференциатор, вход которого связан с выходом датчика давления воздуха за первой группой ступеней компрессора, а выход со входом первого порогового устройства, выход которого связан со вторым входом первой схемы И, причем выход датчика давления воздуха за компрессором связан со входом третьего дифференциатора. The goal is achieved by a device that implements the above method, comprising an air pressure sensor behind the first group of compressor stages, an air pressure sensor behind the compressor and a first threshold device into which a gas pressure sensor on the jet nozzle medium and a second differentiator, a second threshold, are connected in series with it device, the first circuit And and the second circuit And, the output of which is connected to the fuel cut-off valve, a third differentiator and a series connected to it its threshold device and one-shot, the output of which is connected to the second input of the second And circuit, as well as the first differentiator, the input of which is connected to the output of the air pressure sensor behind the first group of compressor stages, and the output with the input of the first threshold device, the output of which is connected to the second input of the first circuit And, and the output of the air pressure sensor behind the compressor is connected to the input of the third differentiator.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 а, б, в график работы устройства. In FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 a, b, in the schedule of the device.
Она содержит 1 датчик давления воздуха за первой группой ступеней компрессора Р2 (I); 2 датчик давления газа на срезе реактивного сопла Рс; 3 датчик давления воздуха за компрессором Р2; 4 первый дифференциатор; 5 второй дифференциатор; 6 третий дифференциатор; 7 первое пороговое устройство; 8 второе пороговое устройство; 9 третье пороговое устройство; 10 первая схема И; 11 одновибратор; 12 вторая схема И.It contains 1 air pressure sensor behind the first group of compressor stages P 2 (I) ; 2 gas pressure sensor at the jet nozzle exit Р с ; 3 air pressure sensor behind compressor P 2 ; 4 first differentiator; 5 second differentiator; 6 third differentiator; 7 first threshold device; 8 second threshold device; 9 third threshold device; 10 first circuit AND; 11 one-shot; 12 second scheme I.
Устройство в статическом состоянии. The device is in a static state.
Датчик давления воздуха за первой группой ступеней компрессора Р2 (I) 1 последовательно связан с первым дифференциатором 4, первым пороговым устройством 7, первой схемой И 10 и второй схемой И 12. Датчик давления газа на срезе реактивного сопла Рс 2 последовательно связан с вторым дифференциатором 5, вторым пороговым устройством 8 и вторым входом первой схемы И 10. Датчик давления воздуха за компрессором Р2 3 последовательно связан с третьим дифференциатором 6, третьим пороговым устройством 9, одновибратором 11 и второй схемой И 12, выход которой связан с клапаном отсечки топлива.The air pressure sensor behind the first group of
Способ осуществляется следующим образом. Первый дифференциатор 4 дифференцирует значения сигнала, поступающего с выхода датчика давления воздуха за первой группой ступеней компрессора Р
Во втором пороговом устройстве 8 производится сравнение его порогового значения с сигналом, поступающим с выхода второго дифференциатора 5, при превышении которого выдается сигнал на первую схему И 10. В третьем пороговом устройстве 9 производится сравнение его порогового значения с сигналом, поступающим с выхода третьего дифференциатора 6, при превышении которого выдается сигнал на одновибратор 11. Если на обоих входах первой схемы И 10 появятся сигналы, то с выхода последней сигнал подается на вход второй схемы И 12. In the
Одновибратор 11 определяет время работы сигнала, поступающего с выхода третьего порогового устройства 9. Если на обоих входах второй схемы И 12 появятся сигналы, то с ее выхода выдается сигнал на клапан отсечки топлива для ликвидации глубокого помпажа. The one-
Эффект распознавания помпажа заключается в контроле скоростей изменения параметров Р2, Р
Способ и устройство подтверждаются следующими теоретическими рассуждениями. The method and device are confirmed by the following theoretical considerations.
Одними из самых важных параметров авиадвигателя являются давление газа на срезе реактивного сопла Рс, давление воз- духа за компрессором Р2 и за его первой группой ступеней Р
При этом, очевидно, что при помпаже Р2 меняется значительно быстрее, чем остальные параметры, поэтому его необходимо "задержать".At the same time, it is obvious that with surge P 2 changes much faster than the other parameters, so it must be “delayed".
Вычисление скоростей изменения этих параметров значительно уменьшает вероятность ложных срабатываний о помпаже. The calculation of the rates of change of these parameters significantly reduces the likelihood of false positives about surges.
Таким образом, необходимо сравнить:
dP2/dt ≥ Cпор.1
dP
dP2/dt ≥ Cпор.3
Спор.1, Спор.2, Спор.3 заранее заданные пороговые значения.Thus, it is necessary to compare:
dP 2 / dt ≥ C por. 1
dP
dP 2 / dt ≥ C por. 3
From por 1 , from por 2 , from por 3 predetermined threshold values.
По сравнению с прототипом способ и устройство обладают более высокой точностью распознавания помпажа. Устройство не требует создания уникальной аппаратуры, может быть выполнено на базе обычных серийных элементов. Увеличение числа элементов ведет к незначительному увеличению стоимости устройства. Экономический эффект от использования изобретения достигается за счет увеличения ресурса силовой установки. Compared with the prototype, the method and device have a higher accuracy of surge recognition. The device does not require the creation of unique equipment; it can be performed on the basis of ordinary serial elements. An increase in the number of elements leads to a slight increase in the cost of the device. The economic effect of the use of the invention is achieved by increasing the resource of the power plant.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4906135 RU2054132C1 (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Method and device for protecting turbo-compressor against surging |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4906135 RU2054132C1 (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Method and device for protecting turbo-compressor against surging |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2054132C1 true RU2054132C1 (en) | 1996-02-10 |
Family
ID=21557658
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4906135 RU2054132C1 (en) | 1990-12-04 | 1990-12-04 | Method and device for protecting turbo-compressor against surging |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2054132C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705023C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-11-01 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" | Method of gas turbine engine operation |
-
1990
- 1990-12-04 RU SU4906135 patent/RU2054132C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 985450, кл. F 04D 27/02, 1982. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705023C1 (en) * | 2018-07-10 | 2019-11-01 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" | Method of gas turbine engine operation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0666423B1 (en) | Surge detection system using engine signature | |
EP0736142B1 (en) | Non-recoverable surge and blowout detection in gas turbine engines | |
US3935558A (en) | Surge detector for turbine engines | |
JPS61149531A (en) | Apparatus for confirming finish of stall/surging | |
JPS6314167B2 (en) | ||
Howell et al. | A new stage stacking technique for axial-flow compressor performance prediction | |
EP1069296A2 (en) | A method of obtaining an indication of the power output of a turbine | |
FR2283315A1 (en) | Turbo charger for vehicle I.C. engines - has relief valve electrically controlled from pressure differential and surge line comparator | |
RU2054132C1 (en) | Method and device for protecting turbo-compressor against surging | |
RU2041399C1 (en) | Method and device for protecting turbo-compressor against pumpage | |
RU2041398C1 (en) | Method and device for protecting turbo-compressor against pumpage | |
RU2255247C1 (en) | Method to protect compressor at unsteady operation of gas- turbine engine | |
US5402632A (en) | Method of surge detection | |
RU2372526C1 (en) | Protection method of turbine compressor against stalling and surging and device for its implementation | |
RU2453733C2 (en) | Compressor antisurge protection | |
SU1222900A1 (en) | Stalling and surging indicator of turbocompressor | |
US7376504B2 (en) | Method of engine surge discrimination | |
RU2798129C1 (en) | Method for protecting gas turbine engine from surge | |
RU2789169C1 (en) | Method for detecting surging and rotating stall of a compressor | |
SU1760173A1 (en) | Method for surge detection | |
RU2254499C1 (en) | Turbocompressor stall-and-surge protection device | |
SU1650960A1 (en) | Compressor pumping protection device | |
RU2789806C1 (en) | Method for automatic protection of a gas turbine engine against surge | |
RU2053414C1 (en) | Device for protection of gas-turbine engine against surge and overheating | |
RU2373434C1 (en) | Device to protect gas turbine unit against surge |