Файл: Методы борьбы с обледенением топливных фильтров вс.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Раздел 1.Общие сведения о противообледенительных системах
1.2 Требования, предъявляемые к противооблединительной системе
1.3 Классификация противообледенительной систем
1.3.1 Воздушно-тепловые противообледенительные системы
1.3.2 Электротепловые противообледенительные системы
1.3.3 Прочие виды противообледенительных систем
1.4 Предотвращение обмерзания агрегатов
1.6 Эксплуатация противообледенительных систем
Раздел 2 Воздушная и противообледенительная система ДТРД
2.1.1 Отбор воздуха для наддува лабиринтных уплотнений масляных полостей
2.1.2 Отбор воздуха на охлаждение узлов турбины
2.1.3 Перепуск воздуха за IV и V ступенями второго каскада компрессора
2.1.4 Перепуск воздуха за X ступенью второго каскада компрессора
2.1.5 Отбор воздуха на самолетные нужды
2.2 Противообледенительная система ДТРД Д-30
2.2.3 Принцип действия электромеханизма МП-5И
2.2.4 Система сигнализации обледенения двигателя Д-30
2.2.5 Датчик обледенения ДО-202М
2.2.6 Электромагнитный кран М782000
2.2.7 Сигнализатор давления СДУ2-0,15
2.2.8 Электрическая схема системы сигнализации обледенения
Раздел 3. Противообледенительная система ТВД АИ-20
3.1 Противообледенительная система агрегатов двигателя АИ-20
3.2 Система обогрева лопастей винтов
3.3 Сигнализатор обледенения СО-12АМ
3.1.2 Технические данные сигнализатора обледенения СО-12АМ
3.1.3 Конструкция сигнализатора
Максимальное количество воздуха, которое может быть удалено из двигателей, не должно превышать 12% для ТРД, 7% для ДТРД и 5% для ТВД.
Использование аэротермической системы подходит для воздухозаборников с радиусом передней кромки более 6-8 мм.
Для сверхзвуковых воздухозаборников с острыми краями эти системы становятся неэффективными, и необходимо переходить на электротермические ПОС.
Электрические нагреватели не имеют недостатков систем воздушного отопления. Однако они долгое время не использовались, поскольку требуют большого количества энергии.
Система состоит из нагревательного элемента, механизма программирования, источника питания, контакторов и проводки.
Нагревательный элемент обычно имеет форму нагревательной ленты из мелкосегментированной металлической фольги, проводящей краски или аэрозольной краски, изолированной проводящим слоем эпоксидной смолы, проволоки или резины. Элементы, встроенные между этими изоляционными слоями, называются "нагревательными пакетами". Для предотвращения механических повреждений и коррозии нагревательный пакет после нанесения на поверхность покрывают снаружи, чтобы защитить его от замерзания.
Конструкция нагревательного пакета позволяет более благоприятно распределить энергию по обогреваемым контурам, а тепловой поток можно направить в нужном направлении, изменяя толщину изоляции. Электрические нагреватели характеризуются высоким потреблением тепла. Поставляемая энергия в значительной степени не зависит от работы двигателя, высоты над уровнем моря, скорости движения воздуха и температуры окружающей среды. Они также могут быть установлены в частях приводной системы любого размера и формы.
Он приводится в действие генератором постоянного или переменного тока (предпочтительно трехфазного). Система постоянного тока превосходит по простоте конструкции, но удельная мощность (на единицу мощности) гораздо выше.
Электрические нагреватели могут быть постоянными или круговыми (круговые нагреватели). Циркулярные системы должны допускать образование льда в допустимых пределах и обеспечивать полное удаление в течение цикла. Обычные системы обогрева часто используются для защиты оборудования, которое требует небольшой мощности и где лед не образуется на защищаемой поверхности (например, воздухозаборники двигателя).
При глобальном обогреве вся защищаемая поверхность делится на несколько участков, состоящих из нагревательных пакетов. Каждая секция подключается к источнику питания через специальное устройство (программный механизм) на определенное время, после чего нагрев отключается. Этот метод позволяет экономить много электроэнергии, поскольку нагретая поверхность при охлаждении образует небольшой слой льда, что значительно снижает поверхностное тепло поступающего воздуха.
При повторном нагреве энергия расплавляет только часть льда, необходимую для разрыхления льда, прилипшего к защитной поверхности. Оттаявший лед уносится потоком поступающего воздуха. Лед должен быть удален относительно быстро. Это особенно трудно сделать с пропеллерами ВОМ и ППУ, так как отложения льда на лопастях увеличивают сопротивление и снижают подъемную силу. Асимметричное оттаивание также может привести к дисбалансу и повышенной вибрации пропеллера. Для быстрого и полного размораживания ножа следует использовать очень высокую плотность мощности и минимально возможное время нагрева. Для достижения одновременного размораживания по всей длине лопасти рекомендуется варьировать плотность мощности таким образом, чтобы она была максимальной у основания лопасти и минимальной на кончике.
В дополнение к вышеперечисленным, для защиты растений от заморозков можно использовать следующие тепловые системы
- Нагрейте защищаемую поверхность маслом. Эта система похожа на отопление горячим воздухом, но ее конструкция более сложная. В настоящее время он используется для защиты частей DTV (например, передних ребер корпуса) от мороза. Из-за ограниченного запаса тепловой энергии этот метод не нашел широкого применения.
- Лопасти ротора мотор-компрессора нагреваются двумя токами (вихревыми токами). Эта система может применяться в случае определенных конструктивных изменений лопаток и стальных ступеней компрессора.
В некоторых типах самолетов для защиты пропеллеров от обледенения могут использоваться противообледенительные системы, основанные на принципе смачивания замерзшей поверхности специальной жидкостью. Эти жидкости могут предотвратить прилипание капель воды или кристаллов льда к защищаемой поверхности или растопить кристаллы льда, образуя композицию с температурой замерзания ниже температуры наружного воздуха. Этот метод имеет очевидные недостатки (большой расход жидкости, низкая эффективность из-за недостаточного смачивания защитной поверхности, риск возгорания), что объясняет, почему он не становится все более популярным.
Для защиты вращающихся частей гребных винтов и других силовых установок от льда были разработаны специальные силиконовые составы, обладающие очень низкой адгезией ко льду. Это позволяет ледяной корке вырасти до определенной толщины и оттолкнуться от поверхности, чтобы защитить ее от центробежных сил. Считается, что эти покрытия в сочетании с нагревом неподвижных поверхностей самолета (например, крыльев и хвоста) могут также снизить энергопотребление нагревательного оборудования.
При выборе типа противообледенительного оборудования следует учитывать вес, возможность сооружения нагревательного узла на защищаемой поверхности, преимущества перед другими типами нагревательных узлов, наиболее экономичное использование энергии, извлекаемой из двигателя, расположение источника энергии по отношению к нагреваемой поверхности и степень влияния извлечения энергии на характеристики самолета.
Во время работы топливной системы узлы и детали, установленные на топливном баке и впускных трубопроводах, часто замерзают. К первым относятся топливные фильтры, регулирующие клапаны, устройства, подающие топливо в двигатель в случае отрицательной перегрузки, и предохранительные сетки. Основной причиной замерзания этих агрегатов является кристаллизация капель переохлажденной эмульсии при их контакте с холодными поверхностями фильтров и других агрегатов топливной системы.
Все виды авиационного топлива гигроскопичны (т.е. поглощают воду). Количество растворенной воды в топливе зависит от химического состава, температуры и влажности окружающего воздуха. Чем ниже молекулярный вес топлива и чем больше в нем ароматических углеводов, тем ниже его гигроскопичность. Чем выше влажность, тем выше доля растворенной влаги в топливе.
При снижении температуры окружающего воздуха температура топлива в баке также снижается. Было измерено, что после 4-5 часов беспосадочного полета на высоте 7000-9000 м температура топлива снижается до -15-20°C в гибких баках и до -35-40°C в металлических баках, независимо от времени года и температуры земли. Топливо Выпущенные капли воды первоначально находятся во взвешенном состоянии и равномерно распределены в объеме топлива. Под воздействием конструкции самолета и вибрации бака мелкие капли слипаются в более крупные капли, которые скапливаются в нижних слоях топлива и образуют эмульсию. Когда топливо охлаждается в течение длительного периода полета, большая часть талой воды высвобождается и остается в топливе в виде эмульсии.
Образование переохлажденных капель эмульсии в топливе происходит относительно редко и только при благоприятных условиях. Во многих случаях вода, выделяющаяся из топлива, быстро замерзает и образует кристаллы льда.
На стенках бака может образоваться иней, а в топливе могут появиться кристаллы льда. При понижении температуры влага из воздуха конденсируется на поверхности остывающего топлива и на стенке бака. Влага, конденсирующаяся на поверхности топлива, замерзает не сразу, а сначала диффундирует в топливо и только через некоторое время и при значительном охлаждении начинается процесс кристаллизации и превращения в лед.
Использование аэротермической системы подходит для воздухозаборников с радиусом передней кромки более 6-8 мм.
Для сверхзвуковых воздухозаборников с острыми краями эти системы становятся неэффективными, и необходимо переходить на электротермические ПОС.
1.3.2 Электротепловые противообледенительные системы
Электрические нагреватели не имеют недостатков систем воздушного отопления. Однако они долгое время не использовались, поскольку требуют большого количества энергии.
Система состоит из нагревательного элемента, механизма программирования, источника питания, контакторов и проводки.
Нагревательный элемент обычно имеет форму нагревательной ленты из мелкосегментированной металлической фольги, проводящей краски или аэрозольной краски, изолированной проводящим слоем эпоксидной смолы, проволоки или резины. Элементы, встроенные между этими изоляционными слоями, называются "нагревательными пакетами". Для предотвращения механических повреждений и коррозии нагревательный пакет после нанесения на поверхность покрывают снаружи, чтобы защитить его от замерзания.
Конструкция нагревательного пакета позволяет более благоприятно распределить энергию по обогреваемым контурам, а тепловой поток можно направить в нужном направлении, изменяя толщину изоляции. Электрические нагреватели характеризуются высоким потреблением тепла. Поставляемая энергия в значительной степени не зависит от работы двигателя, высоты над уровнем моря, скорости движения воздуха и температуры окружающей среды. Они также могут быть установлены в частях приводной системы любого размера и формы.
Он приводится в действие генератором постоянного или переменного тока (предпочтительно трехфазного). Система постоянного тока превосходит по простоте конструкции, но удельная мощность (на единицу мощности) гораздо выше.
Электрические нагреватели могут быть постоянными или круговыми (круговые нагреватели). Циркулярные системы должны допускать образование льда в допустимых пределах и обеспечивать полное удаление в течение цикла. Обычные системы обогрева часто используются для защиты оборудования, которое требует небольшой мощности и где лед не образуется на защищаемой поверхности (например, воздухозаборники двигателя).
При глобальном обогреве вся защищаемая поверхность делится на несколько участков, состоящих из нагревательных пакетов. Каждая секция подключается к источнику питания через специальное устройство (программный механизм) на определенное время, после чего нагрев отключается. Этот метод позволяет экономить много электроэнергии, поскольку нагретая поверхность при охлаждении образует небольшой слой льда, что значительно снижает поверхностное тепло поступающего воздуха.
При повторном нагреве энергия расплавляет только часть льда, необходимую для разрыхления льда, прилипшего к защитной поверхности. Оттаявший лед уносится потоком поступающего воздуха. Лед должен быть удален относительно быстро. Это особенно трудно сделать с пропеллерами ВОМ и ППУ, так как отложения льда на лопастях увеличивают сопротивление и снижают подъемную силу. Асимметричное оттаивание также может привести к дисбалансу и повышенной вибрации пропеллера. Для быстрого и полного размораживания ножа следует использовать очень высокую плотность мощности и минимально возможное время нагрева. Для достижения одновременного размораживания по всей длине лопасти рекомендуется варьировать плотность мощности таким образом, чтобы она была максимальной у основания лопасти и минимальной на кончике.
1.3.3 Прочие виды противообледенительных систем
В дополнение к вышеперечисленным, для защиты растений от заморозков можно использовать следующие тепловые системы
- Нагрейте защищаемую поверхность маслом. Эта система похожа на отопление горячим воздухом, но ее конструкция более сложная. В настоящее время он используется для защиты частей DTV (например, передних ребер корпуса) от мороза. Из-за ограниченного запаса тепловой энергии этот метод не нашел широкого применения.
- Лопасти ротора мотор-компрессора нагреваются двумя токами (вихревыми токами). Эта система может применяться в случае определенных конструктивных изменений лопаток и стальных ступеней компрессора.
В некоторых типах самолетов для защиты пропеллеров от обледенения могут использоваться противообледенительные системы, основанные на принципе смачивания замерзшей поверхности специальной жидкостью. Эти жидкости могут предотвратить прилипание капель воды или кристаллов льда к защищаемой поверхности или растопить кристаллы льда, образуя композицию с температурой замерзания ниже температуры наружного воздуха. Этот метод имеет очевидные недостатки (большой расход жидкости, низкая эффективность из-за недостаточного смачивания защитной поверхности, риск возгорания), что объясняет, почему он не становится все более популярным.
Для защиты вращающихся частей гребных винтов и других силовых установок от льда были разработаны специальные силиконовые составы, обладающие очень низкой адгезией ко льду. Это позволяет ледяной корке вырасти до определенной толщины и оттолкнуться от поверхности, чтобы защитить ее от центробежных сил. Считается, что эти покрытия в сочетании с нагревом неподвижных поверхностей самолета (например, крыльев и хвоста) могут также снизить энергопотребление нагревательного оборудования.
При выборе типа противообледенительного оборудования следует учитывать вес, возможность сооружения нагревательного узла на защищаемой поверхности, преимущества перед другими типами нагревательных узлов, наиболее экономичное использование энергии, извлекаемой из двигателя, расположение источника энергии по отношению к нагреваемой поверхности и степень влияния извлечения энергии на характеристики самолета.
1.4 Предотвращение обмерзания агрегатов
Во время работы топливной системы узлы и детали, установленные на топливном баке и впускных трубопроводах, часто замерзают. К первым относятся топливные фильтры, регулирующие клапаны, устройства, подающие топливо в двигатель в случае отрицательной перегрузки, и предохранительные сетки. Основной причиной замерзания этих агрегатов является кристаллизация капель переохлажденной эмульсии при их контакте с холодными поверхностями фильтров и других агрегатов топливной системы.
Все виды авиационного топлива гигроскопичны (т.е. поглощают воду). Количество растворенной воды в топливе зависит от химического состава, температуры и влажности окружающего воздуха. Чем ниже молекулярный вес топлива и чем больше в нем ароматических углеводов, тем ниже его гигроскопичность. Чем выше влажность, тем выше доля растворенной влаги в топливе.
При снижении температуры окружающего воздуха температура топлива в баке также снижается. Было измерено, что после 4-5 часов беспосадочного полета на высоте 7000-9000 м температура топлива снижается до -15-20°C в гибких баках и до -35-40°C в металлических баках, независимо от времени года и температуры земли. Топливо Выпущенные капли воды первоначально находятся во взвешенном состоянии и равномерно распределены в объеме топлива. Под воздействием конструкции самолета и вибрации бака мелкие капли слипаются в более крупные капли, которые скапливаются в нижних слоях топлива и образуют эмульсию. Когда топливо охлаждается в течение длительного периода полета, большая часть талой воды высвобождается и остается в топливе в виде эмульсии.
Образование переохлажденных капель эмульсии в топливе происходит относительно редко и только при благоприятных условиях. Во многих случаях вода, выделяющаяся из топлива, быстро замерзает и образует кристаллы льда.
На стенках бака может образоваться иней, а в топливе могут появиться кристаллы льда. При понижении температуры влага из воздуха конденсируется на поверхности остывающего топлива и на стенке бака. Влага, конденсирующаяся на поверхности топлива, замерзает не сразу, а сначала диффундирует в топливо и только через некоторое время и при значительном охлаждении начинается процесс кристаллизации и превращения в лед.