Как правильно расчитать осевой компрессор для двигателя самолёта?
Тема: Как правильно расчитать осевой компрессор для двигателя самолёта?
Пустопорожний треп без осознания того о чем говорили не может называться мозговым штурмом. Это как раз и есть те самые любимые выми мыльные пузыри от надувания которых надувающий получает массу удовольствия. Почему ему для этого нужны еще какие-то мифические специалисты? Он в эотм деле заведомо всех превзошел. С добрым Вас утром!
Кот Матроскин в известном мультике не только декларировал неправильность монтажа бутерброда, но и предложил (обоснованно!) его реконструкцию. Леонид (на мой взгляд несколько наивно) полагает, что сообщив свои сомнения по поводу теории расчета компрессора можно активизировать специалистов на ее пересмотр. Такого обоснования (или даже серьезной зацепки), которая бы озадачила специалистов, пока не прозвучало. Трудно предположить, что специалисты спят и видят, за что бы ухватиться, дабы перекромсать известные теории и сложившуюся практику. Революции - удел харизматических одиночек, собирающих сочувствующих. Леониду, видимо, не дано такой харизмы. Про прочее я высказываться не буду, поскольку уровень моей компетентности по теме конференции несравнимо ниже, чем у ее автора.
Думаю, что со стороны автора наивно полагать, что за дискуссией внимательно следят специалисты.
Их интерес давно погас, когда выяснилось, что автору конкретно предложить нечего, поживиться свежей идеей не удастся, а ломать голову и так есть над чем и без этого.
Если это Вас утешит, считайте, Леонид, что Вы опередили свое время! Пополните собой список непризнанных гениев и затаите обиду на все человечество. Или, в конце то концов, сделайте такой конкретный прорыв в своих выводах о (ну сами знаете, повторять не буду), чтобы специалисты поняли и схватились за голову: как же мы до сих пор... !!!! А пока что Вы кроме "ЛЯ-ЛЯ" и сами ничего не сказали, вот хор Вам и вторит. Каков запевала...
А, по-моему, Леонид указал на очень важную проблему: возникновение помпажа. Я правда уже запамятовал условия возникновения этого явления, но ведь из-за этого падают самолёты. Разве не так?
Если точнее, то из-за этого глохнут двигатели. Самолет способен планировать без двигателей порядка 10 км при выдерживании необходимой для управляемости скорости. Будет ли в конце пути место для посадки, другой вопрос.
Недописал: 10 км с высоты 1 км.
Согласен, это я по дилетантски сформулировал. Но вопрос то не праздный, ведь если глохнет двигатель, то и адреналинчик неуместный в крови у экипажа и маневр неэффективный с потерей того же топлива вероятен и вероятность ЧП наверное выше, если хоть один моторчик заглох пусть даже из трёх и это штатная ситуация.
То есть как не кинь, всё равно задачка актуальная. Вопрос только какова лживая статистика отказов, где явно опознан помпаж и виновность компрессора? Чтобы "социальный заказ" сформулировать.
Согласен с Дмитрием Боевым, что пустопорожний треп без осознания того, о чем говорилось ранее по этой теме ни к чему хорошему не приведёт. Поэтому, Дмитрий, старайтесь говорить КОНКРЕТНО – с ЧЕМ и ПОЧЕМУ Вы НЕ согласны, а если Вам известна физика процесса сжатия газа в ступени осевого компрессора – расскажите, пожалуйста.
Не надо обвинять меня в том, что якобы я снабдил Вас пузырями.
Жаль, что не знаете, что такое “мозговой штурм” и его силу. На то и конференция, чтобы откликнулся тот, кто может хоть что-нибудь сказать по данной теме.
Олегу Летбергу много раз объяснял, что ни о каких революциях не думаю и не мечтаю, не являюсь гением и ни на кого не обижаюсь.
Каждому кто может что-нибудь подсказать или посодействовать по расчёту осевых компрессоров скажу спасибо. Готов сотрудничать со всеми кого интересует эта тема.
P.S.
Нашей дискуссией действительно многие интересуются 3762 просмотра на 109 пустопорожних разговоров.
Уважаемые коллеги! И вмыслях не держал сказать что-либо обидное конкретно про тех, кто реально что-то ищет. В этом именно и есть суть любого прогресса. Другое дело, искать в темной комнате черную кошку, которой нет. Тут люди весьма толково и много накидали информации про то, где все это описано. Ну, честное же слово, это работает. И у нас работает и у Боинга работает и в Гондурасе работать будет, если там этим кто займется.
А тем на самом деле еще много. Действительно, изучено не все. Слабо знакомы, например, с высокоскоростными волновыми компрессорами, 3-мерными ступенями - как широкохордными так и обычными и еще целой кучей вещей. Чем заняться, честное слово - даже и искать не надо, само находится.
А что касаемо помпажа, то позвольте очень простую аналогию: вы надуваете шарик, не очень плотно прижав его к губам. И вот, в какой то момент, когда давление в нем будет сильнее, чем усилие, с которым вы его прижали, воздух оттуда выйдет через неплотность. Причем гораздо больше и сильнее, чем было бы просто "потравливая": здесь срабатывает закон Бернулли, по которому давление распространяется во все стороны равномерно (из-за него свищ в водяной трубе легко затыкается пальцем, но пробивает намотанные слои герметика и изоляции: площадь увеличивается и усилие больше при том же давлении).
Но вы же продолжаете дуть... Все повторяется.
Об этом, кстати, Леонид писал при упоминании обратных токов в зазорах по компрессору. Только тут не только по зазорам, а и по всему объему ток обратный. И вот такая реакция с частотой нескольких герц: надули-протекло-надули-протекло. Все это с шумом и грохотом и плюс ко всему - нет или сильно уменьшается протекание "в правильном" направлении.
ГТД глохнет, тяги нет, лопатки компрессора из-за знакопеременной нагрузки разлетаются в куски. Феерическое зрелище.
Если ты не на борту а у пульта испытательного стенда, конечно.
Грозная вешь, человечество понапридумывала массу способов ухода от этого режима и купирование его, коли начался.
Дмитрий, а как насчёт статистики? Как часто происходят отказы двигателей из-за помпажа? Если можно - ссылку на первоисточник.
Вот тут-то на повестку дня и встает вопрос: с чем в первую очередь необходимо бороться?
Леонид, как я понял, предлагает пересмотреть физику процесса сжатия газа в осевом компрессоре. Мол, раз двигун помпажирует, значит не по той теории выстроен. Но при этом, не дает гарантии на то, что существует теория, которая позволить избежать помпажа. Существующая практика двигателестроения, столкнувшись с этим неприятным явлением, приняла его, как неизбежность, возникающую вследствие обилия факторов, способных вызвать в процессе эксплуатации "запирание" газа и его обратный ток. Это и заставило инженеров искать "слабительное", способное оперативно устранить возникший "запор".
Для иллюстрации феерическое зрелище можно посмотреть на фото:
http://ru.wikipedia.org/wiki/....
При этом, как мы видим, опасность представляет не сама физика процесса, а последствия воздействия помпажа на конструкцию двигателя. Не будучи готов к повышению температуры там, где она при помпаже возрастает, двигатель терят свои прочностные качества в соответствующем месте. Возникновение знакопеременных нагрузок там, где они в расчет не брались (или не в той степени), приводит к разрушению и разлету фрагментов двигателя. Если бы авиационные (да и другие) конструкции не имели бы среди показателей своих характеристик такого параметра, как "цена", последствия возникновения помпажа можно было бы свести к минимуму за счет общего повышения термостойкости деталей, а весовые характеристики ухудшить за счет придания большей прочности деталям, подвергающимся знакопеременной нагрузке, потеряв в целом на самолете уровень рентабельности перевозок. Но все это - теория, на данный момент от жизни далекая. Уверен, что существуют и другие способы решения проблемы помпажа, которые (вследствие своей дороговизны) массового применения пока не находят.
Восхищаясь фигурами высшего пилотажа истребителя с отклоняемым вектором тяги (скажем "коброй"), никому из вас не приходит в голову, что двигатели работают на таких переменных режимах, что, казалось бы запомпажировать им - раз плюнуть: сплошная провокация на это со стороны пилота! Одно изменение вектора тяги, на мой взгляд, должно отражаться на "проточности" тракта, влиять на установившейся режим.
Видимо, есть кое-что в загашнике конструкторов. Но, цена! Да и "новье" далеко не сразу попадет под крыло серийно выпускаемых с прошлого века моделей. Тут еще впору вспомнить о таком понятии, как "этика". Любое техногенное изобретение оценивается с точки зрения срока эксплуатации и связанных с этим рисков. Кто и на каком основании устанавливает эту степень "приемлемой", каков ее уровень? (Доедет ли это колесо до Москвы?... А до Питера?) Вот, скажем, риск выхода за пределы зоны учета препятствий при точном заходе на посадку по ИЛС составляет 1 на 10 000 000 заходов. При этом, не факт, что такой выход приведет к столкновению с препятствием. Без наличия статистики по помпажу двигателей и их последствиям, оценить возможный риск или установить допустимый уровень с учетом технических и стоимостных возможностей изготовителя и покупателя - достаточно сложно и субъективно.
Получается, что вопрос надежности и безопасности, пока отсутствует уверенность в том, что используемые при создании продукта принципы верны, будет зависеть от потребителя, в том числе конечного - пассажира (это - дорого), а не от конструктора (или едешь/летишь вот так, или идешь пешком).
В свете всего сказанного снова обращаюсь к Леониду: Ваше желание докопаться до истины в теории, на практике может оказаться недостаточно поддерживаемой другими по ряду причин. Если экономический и пр. прогнозируемые эффекты окажутся не настолько выигрышными, чтобы менять технологии, оборудование, материалы, переучивать персонал и кадры КБ, открытие (решение) ляжет в стол. Это надо понимать, чтобы не пережить серьезное разочарование после радости открытия. Запущенный механизм производства и конструирования - это громадная масса, обладающая впечатляющей инерцией, в том числе за счет долгосрочных контрактов и порядка финансирования, наличия акционеров, спонсоров и т.д. и т.п и пр.
Се ля ви. Люди, контролирующие этот бизнес, просто так его не отдадут, без четких перспектив прибыли и оценки ее уровня они тормознут любой "прорывный" проект, пока не смогут использовать его сами.
Как и отметил Дмитрий Боев, дилетантизм Леонида проявляется и в том, как он раздувает (не знаю по какой причине) малозначимый фактор в ущерб основным. Леонид, это бесполезно - ваша критически деструктивная позиция бесполезна, если вы хотите заниматься двигателями - то подучитесь или обратитесь к специалистам, к тем самым, которых вы высмеиваете - ваших собственных знаний для этого явно недостаточно. В противном случае вы не прибегали бы скрытым образом к помощи чужого ума, ссылаясь на теорию "мозгового штурма", западную, кстати, теорию и модернистскую теорию, мало где и чем подтверждаемую - ничего неизвестно про то, кто "штурмовал мозгом" теорию гравитации "под руководством Ньютона", или какие аспиранты под палкой Менделеева штурмовали ему Периодическую систему элементов. Поэтому - не надо вкручивать.
Проблема помпажа - циклически неустойчивого режима работы компрессора давно и хорошо известна и УСПЕШНО РЕШЕНА НА ВСЕХ СЕРИЙНО ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ДВИГАТЕЛЯХ, также как не менее грозная проблема аналогичных циклических расходящихся колебательных процессов уже на конструкции (а не на двигателе самолёта) - проблема флаттера. Подучитесь, почитайте классиков, я бы рекомендовал вам несколько учебников Льва Семеновича Понтрягина, первый - общий классический хороший всемирно признанный курс - "Обыкновенные Дифференциальные Уравнения", второй - название на память не помню, но припомню - у меня он есть - посвящен как раз ПРИЛОЖЕНИЯМ Дифференциальных уравнений в технике, в частности подробно рассмотрена проблемы регулятора паровой машины Уатта и решения его неустойчивости методом ... - сейчас не помнят, а проблема была животрепещущей в начале-20 века, при увеличении мощности паровозов и паровых генераторов металлургических заводов, а вторая проблема - неустойчивостей электронных регуляторов ламповых генераторов.
Так что вперёд - за учебники. Или же - для практического решения, как менеджер, обратитесь к тем же специалистам, которые воспользовавшись теми же компьютерными программами(которые вы так поносите, ничего в них не понимая) всё вам в точности рассчитают - все нужные ограничения и предельные режимы, как и предельные конфигурации в них просто заложены и хорошие специалисты их, естественно, знают.
Да, Дмитрий Жигалов, Новое Средневековье наступает с устрашающей скоростью.
Дмитрий Боев нельзя же так всё перевирать и с ног на голову переворачивать. Всё, что мы обсуждаем, мои и Ваши высказывания остаются в записи их всегда можно посмотреть и выявить кто прав, а кто заблуждается. Например, посмотрите первую страницу этой темы – записи от 28.10.06, 15.11.06, а дальше Ваше высказывание от 11.01.07, т.ё. то ля-ля, которым предлагаю не заниматься. Тогда, как видите, я на Вас не обиделся (это удел слабых). Если внимательно просмотрите всё дальше, то увидите, что я почти всё рассказал о том, как вижу расчёт осевых компрессоров, работающих в вязкостном режиме течения газа. Не знаю самой малости – до конца не разобрался в физике процесса сжатия газа его ступенями, поэтому и прошу всех на форуме высказать Ваши мнения. Может быть не я, кто-то другой увидит в Ваших мнениях недостающую изюминку, я и за него буду рад.
Что Вы все набросились только на помпаж, ломающий проточную часть компрессора? Посмотрите внимательно я писал, почему он не позволяет работать на всей расходной характеристике ступеней и своё мнение о его появлении, и многое другое.
Писал про любимые струйки Олега Летберга и он видимо пришёл к мнению, что в проточной части их не должно быть, т.к. рабочие колёса перемалывают их в манную крупу. А ведь Летбергу не свойственно отступать – видимо серьёзно задумался над тем, что я пытаюсь донести до Вас. Так докажите мне, что я не прав по всем затрагиваемым мной вопросам.
А за Сергея Мизина мне просто стыдно.
Леня, а ты не за меня стыдись, потому что нечего тебе сказать, потому то и пытаешься увести от темы.
Твой "стыд" за меня эквивалентен тому стыду, которым за меня "стыдился" бы (и стыдится!) Фоменко - за моё непонимание его опусов и теорий. Так что твой "стыд" за меня на самом деле - по правде - твой стыд за себя!
Ну так вот, книжечку такую интересную для тех, кто хочет самостоятельно овладеть предметом называю: Л.С. Понтрягин "Дифференциальные уравнения и их приложения" А там, когда одолеете основной материал - связанный с дифференциальной теорией устойчивости, тогда при самостоятельном углублении в задачу - особенно это тебе, Лёня - тогда возможно, со временем, не придётся стыдится за свои замечания и утверждения по затронутой и обсуждаемой здесь теме - это как совершенно справедливо заметил Дмитрий Боев великолепно характеризует снобизм-ретроградство младшекурсников приступивших от посредственных умозрительных схем знаний средней школы к изучению высшей математики - в нашем случае диффернециальных уранений и , например, термодинамики - сам многократно это наблюдал, как и Дитрий Боев, переход от 18-летней самоуверенности и снобизма и высокомерия к удивлению через стадию :"Этого не может быть" и иногда "Это же так сложно". Ну-да - это же не прибавочную стоимость методом отнимания и умножения вычислять. Итак в нашем случае, в упомянутой книге, Лёнь, специально для тебя - когда проработаешь первые главы, особенно подробно приступи к главе 4: "Устойчивость".
П15 Автономные системы дифференциальных уравнений и их фазовые пространства.
П16 Теорема Ляпунова( вычисление основного критерия устойчивости системы решений ДУ)
....
П19 Ламповый генератор
П20 Центробежный регулятор паровой машины (исследования Вышнеградского)
Вот когда Лёнь, всем этим овладеешь - в смысле сможешь сам составлять и решать такие системы на устойчивость - тогда, Лёнь, тебе и не будет стыдно за себя и не будешь потому задавать вопросы, которые сразу выдают неправильный - неграмотный подход к проблеме, который именно в силу своей неправильности - неграмотности никогда не приведет к правильному решению проблемы.
Потому что правильный подход здесь совсем не микроскопический - о чём ты поймешь, Лёнь опять-таки по вышеупомянутой классической книгой-учебником или соотвествующими учебниками по газо-трубопроводам и насосам. Правильный подход здесь макроскопически-интегральный, который характеризует систему набором сегментов трубопровдов с соответствующими им макропараметрами газов 1) давлений 2) плотностей 3) скоростей 4) сечений трубопроводов 5) интегральных сопротивлений течений - пересчитанных через вязкости.
Вот на этом фундаменте!,Лёнь, которого у тебя как раз и не наблюдается, по освоении вышеуказанного классического труда или равнозначных ему и строится система диффуров и рассчитывается НА УСТОЙЧИВОСТЬ своих решений. Одна из форм нарушений устойчивости и есть "режим помпажа".
Вот таким образом - Лёнь - чтоб стыдно не было. Ну да впрочем - если не овладеешь этим вышеуказанным - то не огорчайся сильно - не всем это дано, если вопрос практический - обращайся всё же к специалистам, они тебе посчитают - механико-математический факультет МГУ не зря же имеет 1е название -"Механико" Ну потому, Лёнь не расстраивайся, что не всем же дано - ну вот многочисленным же изобретателям разных систем вечного двигателя - не повод же стреляться, что они ничего не поняли в устростве природы и никак не могут честным образом свои устройства запустить - это я к тому, что там у Понтрягина на 3х страничках про центробежный регулятор с 2мя подробными иллюстрациями всё достаточно просто и ясно изложено, но это вовсе не означает что даже это изложение даже средний школьный учитель физики сможет САМОСТОЯТЕЛЬНО воспроизвести и уж тем более решить или понятно и доступно изложить... По Сеньке должна быть шапка, по Сеньке... я, например, не лезу руководить балетом и Спивакову не указываю как ему лучше кантату репетировать и исполнять (это я к тому, что все музыканты, как и все двигателисты ЦАГИ и МАИ, может, и ДУРАКИ,... НО!!!!)
Т-товарищи. Давайте спокойнее, а то ведь градус ощутимо зашкаливает. Наблюдаю активное применение некорректных приёмов полемики. Советую почитать текст "Карел Чапек. Двенадцать приемов литературной полемики или пособие по газетным дискуссиям". Поисковик должен выдать этот текстик. Там подробно описаны типовые некорректные приёмы.
Однако, благодаря Сергею, возник другой аспект: устойчивость и опять возник интересный учебник (вспоминая Лейтенанта). Прям хоть начинай формировать "онтологию хороших авиационных учебников". Чтобы мракобесие не победило. :)
Но вопрос "округлили" до обсуждения помпажа, хотя Леонид действительно обсуждал собственно прямой и обратный поток газа. Вот тут и возникает вопрос ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ компрессора, обеспечивающей устойчивость в любом случае, в том числе "с фигурами высшего пилотажа истребителя с отклоняемым вектором тяги" - может этот пример нам поможет!? Ведь действительно здесь динамика просто сумасшедшая - как решается проблема помпажа в этом двигателе? Если она вообще там вознкает.
На самом деле, последний пример приведенный Дмитрикс Жигаловым гораздо сложнее, чем можно себе позволять обсуждать походя. В общих словах - летательные аппараты, позволяющие себе то, что после стали называть "сверхманевренностью", то, что давно уже показывают самолеты ветви Су-27, а недавно в Париже продемонстрировал МиГ-29 - используют интегральную схему работы двигателя, его систем управления, руководства соплом и органами управления самолета. Иначе - взаимозависимое регулирование. Это настолько сложная конструкция, что для ее воплощения пришлось кроме ЦАГИ и ЦИАМ использовать ведущих математических НИИ - Москвы и Новосибирска. Это породило позже проблему авторства.
А так, с наскока, более подробно это даже и описать-то трудно.
![[image]](../../../pics.aviaport.ru/cache/news/170x/726599.jpg)