Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТЕНД ДЛЯ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
СТЕНД ДЛЯ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

СТЕНД ДЛЯ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: при наземных испытаниях газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: при запуске двигателя 3 через шахту 4 всасывания и бокс 1 поступает часть воздуха в двигатель для обеспечения сгорания топлива, а вторая часть в количестве 0,3 - 0,5 от расхода воздуха в двигатель подсасывается на свободном участке выхлопной струи. Далее смесь выхлопных газов с воздухом поступает в теплообменник-холодильник 5 и при прохождении через него температура выхлопных газов снижается до 250 - 350oС. Очищенные выхлопные газы через шахту выхлопа с глушителем 7 выбрасываются в атмосферу. 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2055338
Класс(ы) патента: G01M15/00
Номер заявки: 4839496/06
Дата подачи заявки: 15.06.1990
Дата публикации: 27.02.1996
Заявитель(и): Государственный проектный и научно-исследовательский институт авиационной промышленности
Автор(ы): Степанов Э.Н.; Хомутовский В.А.; Грачев Ю.Т.; Дронов Н.П.; Жила В.И.; Файзулин В.Х.
Патентообладатель(и): Государственный проектный и научно-исследовательский институт авиационной промышленности
Описание изобретения: Изобретение относится к устройствам, используемым для наземных испытаний ГТД, и может найти применение на серийных и ремонтных заводах и в ОКБ.
Известен стенд для наземных испытаний газотурбинного двигателя, который содержит последовательно установленные шахту всасывания, испытательный бокс с размещенным в нем силоизмерительным устройством для крепления испытуемого ГТД и шахту выхлопа с глушителем выхлопных газов. В таком стенде расход воздуха через шахту всасывания и бокс складывается из расхода через двигатель и расхода, эжектируемого реактивной струей. Количество воздуха, эжектируемого выхлопной струей, должно быть достаточно для снижения температуры выхлопных газов до величины, максимально допустимой по пожаропрочности конструкционных шумо- глушащих материалов (350оС). При испытании форсажных двигателей расход воздуха, эжектируемый выхлопной струей для ее охлаждения, равен 5-6 расходам его через двигатель.
Учитывая, что нормали на испытательные стенды ограничивают скорости через проходные сечения шахты всасывания и бокса скорости обдува воздухом испытуемого двигателя, потери полного давления и неравномерность полей скоростей и давлений на входе в двигатель, то у таких боксов по условиям аэродинамики соответственно увеличивается в 2-4 раза площадь проходного сечения шахты всасывания, бокса, шахты выхлопа с глушителем, длина бокса, а следовательно, материалоемкость стенда.
Кроме того, в таком стенде выхлопные газы, содержащие вредные вещества (окислы азота, окислы углерода, углеводороды), выбрасываются через глушитель выхлопа в атмосферу, загрязняя окружающую природную среду. Количество выбрасываемых стендом вредных веществ в атмосферу по каждому из компонентов составляет десятки тонн в год. В связи с тем, что расходы смеси выхлопных газов с воздухом в таком стенде составляют большие величины, а известные нейтрализаторы вредных веществ работают при ограниченных температурах (250-350оС) и объемных расходах (15000-25000 м32 ˙ ч), то потребуются большие количества нейтрализующих материалов.
Все вышеперечисленное (большие габариты и материалоемкость боксов, шахт всасывания и выхлопа с глушителем, отсутствие нейтрализаторов выхлопной струи и потребные большие объемы нейтрализующих материалов) являются недостатками этого стенда.
Цель изобретения повышение экологичности и снижение материалоемкости путем уменьшения количества воздуха, подсасываемого в выходную струю.
Для этого стенд снабжается нейтрализатором выхлопных газов, устанавливаемым перед глушителем выхлопа, и теплообменником-холодильником, сообщаемым по газовому тракту входом с выходом испытательного бокса, а выходом с входом нейтрализатора.
Предлагаемый стенд представлен схематически на чертеже.
Стенд состоит из бокса 1, внутри которого размещено силоизмерительное устройство 2, на которое устанавливается испытуемый двигатель 3, шахты 4 всасывания. На выходе бокса установлен теплообменник-холодильник 5, который соединен с нейтрализатором 6 выхлопных газов, соединенным выходом с шахтой выхлопа с глушителем 7.
Стенд работает следующим образом.
Испытуемый двигатель 3 закрепляется на силоизмерительном устройстве 2. При запуске двигателя 3 через шахту 4 всасывания и бокс 1 поступает часть воздуха в двигатель для обеспечения сгорания топлива, а вторая часть в количестве 0,3-0,5 от расхода воздуха в двигатель подсасывается на свободном участке выхлопной струи, который необходим из условия измерения силы тяги испытуемого двигателя. Далее смесь выхлопных газов с воздухом поступает в теплообменник-холодильник 5 и при прохождении через него температура выхлопных газов снижается до величины 250-350оС, которая необходима для эффективной работы нейтрализатора 6 выхлопных газов, в котором выхлопные газы очищаются от вредных компонентов. Очищенные выхлопные газы через шахту выхлопа с глушителем 7 выбрасываются в атмосферу.
В предлагаемом стенде уменьшается количество подсасываемого в выхлопную струю воздуха до величины 0,3-0,5 от расхода воздуха через испытуемый двигатель и, следовательно, уменьшается потребная площадь поперечного сечения шахты всасывания и бокса в 2-4 раза, а также длина бокса по сравнению с известными стендами, где подсасывается в выхлопную струю до 2-6 расходов воздуха от его расхода через двигатель.
Количество потребных нейтрализующих и шумопоглощающих материалов также уменьшится в 2-4 раза. В результате стоимость таких стендов может быть уменьшена в 1,5-2 раза, а также получен дополнительный экономический эффект от исключения выброса в атмосферу вредных веществ.
Предложенные стенды за счет уменьшения скоростей воздушного потока в боксе также обеспечивают более высокие метрологические характеристики при определении тяги испытуемых двигателей, так как значительно уменьшаются входной импульс и неравномерность распределения статических давлений по внешнему контуру двигателя. В таком стенде повышается степень очистки выхлопных газов, поскольку они менее разбавлены атмосферным воздухом.
Формула изобретения: СТЕНД ДЛЯ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий последовательно установленные шахту всасывания, испытательный бокс с размещенным в нем силоизмерительным устройством и шахту выхлопа с глушителем выхлопных газов, отличающийся тем, что, с целью повышения экологичности и снижения материалоемкости путем уменьшения количества воздуха, подсасываемого в выхлопную струю, он снабжен нейтрализатором выхлопных газов, установленным перед глушителем, и теплообменником-холодильником, сообщенным по газовому тракту входом с выходом испытательного бокса, а выходом - с входом нейтрализатора.