5.3. Особенности испытаний трдф

При испытаниях ТРДФ определяют величины, характеризующие работу форсажной камеры сгорания.

1. Средний коэффициент избытка воздуха в форсажной камере

_ф.ср ==, (4.4)

где - секундный расход топлива через форсажную камеру,

- секундный расход топлива через основную камеру,

- утечка воздуха через неплотности и систему суфлирования.

2. Суммарный коэффициент избытка воздуха в форсажной камере

==, (4.5)

где

3. Расход газа через форсажную камеру

(4.6)

4. Температура газа на выходе из форсажной камеры

(4.7)

5. Коэффициент полноты сгорания в форсажной камере

(4.8)

При включении форсажной камеры должно быть синхронизировано раскрытие створок сопла с моментом воспламенения форсажного топлива, иначе возможны забросы температуры газов перед турбиной, частоты вращения ротора (роторов) и неустойчивая работа компрессора.

При включении форсажной камеры необходимо иметь увеличенную площадь выходного сечения сопла, иначе произойдет тепловое дросселирование расхода воздуха через двигатель со всеми вытекающими из этого неблагоприятными последствиями (неустойчивая работа компрессора, возрастание ). Время розжига форсажной камеры (от момента включения зажигания до воспламенения топлива) непосредственно, поэтому предусматривается раскрытие сопла с некоторым опережением по отношению к моменту воспламенения форсажного топлива. Это приводит к падению статического давления за турбиной и, как следствие, к некоторому возрастанию частоты вращения. Если двигатель работает с включенной системой регулирования частоты вращения, то она восстанавливает первоначальную частоту вращения уменьшением температуры газов перед турбиной. Воспламенение топлива в форсажной камере и вызванное этим повышение температуры вызывают резкое уменьшение перепада давления на турбине, приводящее к снижению частоты вращения. Для поддержания частоты вращения регулятор подачи топлива увеличивает расход топлива, при этом происходит некоторый заброс температуры и смещение режима работы компрессора к границе устойчивой работы.

В двухроторных ТРДФ смещение режима работы компрессора к границе устойчивой работы может происходить и при резком уменьшении расхода топлива в основной камере сгорания, так как это приводит к изменению скольжения роторов. Поэтому неустойчивая работа двухроторного ТРДФ может возникать в период, предшествующий розжигу форсажной камеры, а также после прекращения горения в ней.

Отладка синхронизации раскрытия створок сопла с моментом воспламенения форсажного топлива производится в следующей последовательности. Двигатель выводят на режим максимальной частоты вращения и после получения установившегося режима включают форсажную камеру. Регистрируют , давление топлива перед форсунками, частоту вращения ротора (роторов), положение РУД как по визуальным приборам, так и по осциллограмме, запись на которую указанных параметров производят в течении 2-3 с после включения форсажа. Определяют время выхода на форсажный режим (от момента начала движения РУД из положения «Максимал» до начала роста ,) и подсчитывают максимальную величину относительного уменьшения статического давления за турбиной по формуле

, (4.9)

где - статическое давление за турбиной на исходном (предшествующем форсажу) режиме;

- минимальное статическое давление за турбиной при включении форсажа.

Если при включении форсажа относительное уменьшение статического давления и максимальная температура газа перед турбиной не укладываются в допустимые пределы, производят регулировку реле выдержки времени на большую задержку по подаче топлива (если относительное уменьшение давления мало) или на большую задержку по раскрытию створок сопла (если относительное уменьшение давления больше нормы). Регулировка времени выхода на форсажный режим осуществляется сменой дроссельных пакетов в системе форсажного крана.

С уменьшением давления воздуха на входе в двигатель относительная амплитуда давления и время, в течение которого происходит изменение величин давления и температуры , увеличиваются, поэтому включение и выключение форсажной камеры на больших высотах связано с возможностью потери газодинамической устойчивости компрессора и должно быть проверено в этих условиях. В высотно-скоростных условиях определяется, кроме того, граница устойчивого розжига форсажа, а также механическая устойчивость оболочек форсажной камеры в момент срыва пламени, когда подкапотное давление охлаждающего воздуха оказывается выше давления газа за турбиной.