Наукові статті кафедри авіаційних двигунів (НОВА)

Permanent URI for this collectionhttp://er.nau.edu.ua/handle/NAU/56740

Browse

Now showing 1 - 20 of 26

Определение подъемной силы и сопротивление профиля в компрессорной решетке
(2005) Волянская, Лариса Георгиевна; Кирчу, Федор Иванович; Паниин, Владислав Вадимович; Терещенко, Юрий Юрьевич
В данной статье рассматриваются вопросы, связанные с определением коэффициентов подъемной силы и сопротивления профиля в компрессорной решетке по известному распределению давления, а также сравниваются результаты расчетов коэффициентов рассчитанных по приближенным формулам и по уточненным.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРТОГОНАЛЬНЫХ РАЗЛОЖЕНИЙ В ЗАДАЧАХ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПОМПАЖНЫХ ЯВЛЕНИЙ В КОМПРЕССОРАХ АВИАЦИОННЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
(2010) Панин, Владислав Вадимович; Енчев, Сергей Васильевич; Волянская, Лариса Георгиевна
В статье рассматривается проблема идентификации помпажгных явлений в компрессорах авиационных газотурбинных двигателях. Обосновывается применимость метода распознавания помпажа с помощью разложения импульсной переходной функции двигателя в ряд ортонормированных функций Уолша. В качестве, диагностического признака помпажа приняты коэффициенты разложения Уолша-Фурье. Разработаны алгоритм и функциональная схема устройства идентификации помпажа. Такой подход позволяет устранить возможность ложного срабатывания сигнализаторов помпажа вследствие, резкой смены режима работы Двигателя и уменьшить размерность пространства диагностических признаков.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ В ДИФФУЗОРНОМ КАНАЛЕ С ТУРБУЛИЗАТОРАМИ
(2013) Терещенко, Юрий Матвеевич; Дорошенко, Екатерина Викторовна; Волянская, Лариса Георгиевна
У роботі приведено результати дослідження впливу турбулізаторів на інтенсивність процесу перемішування у примежовому шарі у дифузорному каналі, з метою оцінки впливу турбулізаторів на ідеальний процес перемішування, шляхом чисельного моделювання течії з наступним порівнянням результатів чисельного і фізичного експерименту
Method of formulating input parameters of neural network for diagnosing gas-turbine engines
(Aviation. Taylor&Francis, 2013-05) Kulyk, Mykola; Dmitriev, Sergiy; Yakushenko, Oleksandr; Popov, Oleksandr
A method of obtaining test and training data sets has been developed. 弻ese sets are intended for train- ing a static neural network to recognise individual and double defects in the air-gas path units of a gas-turbine engine. 弻ese data are obtained by using operational process parameters of the air-gas path of a bypass turbofan engine. 弻e method allows sets that can project some changes in the technical conditions of a gas-turbine engine to be received, taking into account errors that occur in the measurement of the gas-dynamic parameters of the air-gas path. 弻e op- eration of the engine in a wide range of modes should also be taken into account
Моделирование течения в компрессорных решетках при больших углах атаки
(2015-08) Терещенко, Юрий Матвеевич; Дорошенко, Екатерина Викторовна; Аболхассан заде, Джалал
В работе представлены результаты численного моделирования течения в однорядной и геометрически эквивалентной двухрядной компрессорной решетке. Результаты численного моделирования сравнивают- ся с результатами известного физического экспери- мента. Расчеты показали, что погрешность при чис- ленном моделировании составляет 3,1–5,6 %. Также в работе представлены аэродинамические характе- ристики однорядной и геометрически эквивалентной двухрядной компрессорной решетки
ЧИСЕЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕЧІЇ В СТУПЕНІ ОСЬОВОГО КОМПРЕСОРА З РІЗНОЮ ТОПОЛОГІЄЮ РОЗРАХУНКОВОЇ СІТКИ
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies ISSN 1729-3774, 2017) Терещенко, Ю. М.; Дорошенко, К. В.; Ластівка, І. О.; Терещенко, Ю. Ю.
Представлено результати чисельного моде- лювання течії в ступені осьового компресора. Порівняння результатів чисельного експери- менту з даними фізичних досліджень показало, що похибка розрахункового дослідження ста- новить 0.3...8.6 %. На основі аналізу результа- тів чисельного експерименту встановлено, що для вирішення задач внутрішньої аеродинаміки компресорів доцільним є використання моделі турбулентної в’язкості SST і дрібної адаптив- ної сітки Представлены результаты численного моделирования течения в ступени осевого ком- прессора. Сравнение результатов численного эксперимента с данными физических иссле- дований показало, что погрешность расчет- ного исследования составляет 0.3...8.6 %. На основе анализа результатов численного экс- перимента установлено, что для решения задач внутренней аэродинамики компрессоров предпочтительным является использование модели турбулентной вязкости SST и мелкой адаптивной сетки Ключевые слова: моделирование течения, расчетная сетка, модель турбулентной вязко- сти, ступень компрессора, пограничный слой
ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ КІЛЬЦЕВОГО ВДУВУ НА ПАРАМЕТРИ СТУПЕНЯ ОСЬВОГО КОМПРЕСОРА
(Восточно-Европейский журнал передовых технологий ISSN 1729-3774, 2017) Терещенко, Ю. М.; Дорошенко, К. В.; Ластівка, І. О.; Терещенко, Ю. Ю.
Представлено результати чисельного моделювання течії в ступені осьового ком- пресора з кільцевим вдувом газу перед робо- чим колесом. Газодинамічна дія здійснюва- лася при роботі ступеня на границі зриву. Ефективність кільцевого вдуву досліджу- валась при значеннях кута вдуву від 5є до 90є. Результати досліджень показали, що кільцевий вдув дозволяє покращити аеро- динамічні характеристики ступеня ком- пресора Представлены результаты численного моделирования течения в ступени осевого компрессора с кольцевым вдувом газа перед рабочим колесом. Газодинамическое воз- действие осуществлялось при работе сту- пени на границе срыва. Эффективность кольцевого вдува исследовалась при значе- ниях угла вдува от 5є до 90є. Результаты исследований показали, что кольцевой вдув позволяет улучшить аэродинамические характеристики ступени компрессора
CALCULATION OF SOUND POWER LEVEL OF TANDEM AXIAL FAN
(Eastern-European Jornal of Enterprise Technologies, 2017) Doroshenko, E.; Tereshchenko, Yu.; Lastivka, I.; Tereshchenko, Yu.
Представлено результати чисельного моделюван- ня течії в осьовому вентиляторі. Проведено тесто- вий розрахунок рівня звукової потужності вентиля- тора. Результати чисельного моделювання показали гарну збіжність. Визначено рівень звукової потуж- ності для перших двох гармонік геометрично екві- валентного дворядного вентилятора. Результати розрахунків показали, що застосування дворядного вентилятора дає можливість зменшити загальний рівень звукової потужності на 6.8…7.4 дБ / A numerical simulation of the flow in axial fans with single and tandem geometrically equivalent blade rows was carried out. During the research, the sound power level of the fans was calculated. The acoustic characteristics of the single fan obtained in the numerical experiment were compared with the results of the physical experiment. The divergence between the results of the physical and numerical experiments on the sound power level for the first harmonic is 0.08 %, for the second harmonic – 0.35 %. In order to reduce the acoustic emission, a 3D model of the axial fan with the geometrically equivalent tandem row was constructed. The results showed that at the fan rotation frequency of 900 rpm, the sound power level on the first two harmonics is reduced by more than 7 dB. Also, the change in the total sound power level for axial single and tandem fans in the rotation frequency range of 900 to 1,500 rpm was investigated. The fan with the geometrically equivalent tandem blade row has the total sound power level by 6.9...7.4 dB lower than the single fan. The use of the tandem axial fan allows improving acoustic characteristics
Дослідження впливу кільцевого вдуву на газодинамічну стійкість ступеня осьового компресора
(Вісник Інженерної академії України, 2017-03) Терещенко, Юрій Матвійович; Дорошенко, Катерина Вікторівна; Терещенко, Юрій Юрійович
Транспирационное охлаждение реактивного сопла жидкостного ракетного двигателя
(2017-04-04) Дорошенко, Е.В.; Терещенко, Ю.Ю.; Гамзег, П.
В статье рассматривается задача охлаждения сопла с помощью газогенератоного газа, проходящего через дополнительный газонерератор
Перспективи створення авіаційних двигунів з турбовентиляторною приставкою
(Вісник Інженерної академії України, 2017-09) Терещенко, Юрій Юрійович; Дорошенко, Катерина Вікторівна; Терещенко, Юрій Матвійович
Gas turbine engines diagnosing using the methods of pattern recognition
(Авиационно–космическая техника и технология. Харьков., 2017-09) Dmitriev, S.; Popov, O.; Yakushenko, O.; Potapov, V.; Pashchuk, O.
The paper is dedicated to the relevant problem that pertains to gas turbine engines diagnosing. The issue con- sidered in the paper is how to diagnose gas turbine engines using the methods of pattern recognition: in par- ticular the method of “binary tree” and the “nearest neighbor” method. In computer science, a binary tree is a tree data structure in which each node has at most two children, which are referred to as the left child and the right child. A recursive definition using just set theory notions is that a (non-empty) binary tree is a triple (L, S, R), where L and R are binary trees or the empty set and S is a singleton set. Some authors allow the binary tree to be the empty set as well. I n computing, binary trees are seldom used solely for their struc- ture. Much more typical is to define a labeling function on the nodes, which associates some value to each node. Nearest neighbor search (NNS), as a form of proximity search, is the optimization problem of finding the point in a given set that is closest (or most similar) to a given point. Closeness is typically expressed in terms of a dissimilarity function: the less similar th
Методы определения тяги двухконтурных турбореактивных двигателей в условиях эксплуатации
(Вісник інженерної академії України, 2018) Кулик, Н.С.; Панин, В.В.; Донец, А.Д.; Волянская, Л.Г.
Рассматриваются проблемы определения тяги двухконтурных турбореактивных двигателей в условиях эксплуатации. Проведен сравнительный анализ известных методов решения исследуемой проблемы, их достоинства и недостатки, а также предложен свой, оригинальный метод, заслуживающий внимания исходя из его простоты и точности получаемых результатов.
RESEARCH INTO AERO ACOUSTIC CHARACTERISTICS OF TWO-ROW IMPELLERS OF THE AXIAL COMPRESSOR
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies ISSN 1729-3774, 2018) Doroshenko, Ekaterina; Tereshchenko, Yuriy; Lastivka, Ivan; Kudzinovs'ka, Inna
Представлено порівняльну оцінку напір них характеристик і рівня втрат повного тиску дозвукових робочих коліс осьового ком пресора з однорядними і еквівалентними дво рядними лопатковими вінцями. Отримано аероакустичні характеристики дозвукових дворядних робочих коліс. Рівень звукового тиску дозвукових дворядних робочих коліс нижче, ніж рівень звукового тиску одноряд них робочих коліс на 0,5…3,2 дБ при густо ті лопаткових вінців на середньому радіусі 1…2,5 Представлена сравнительная оценка на порных характеристик и уровня потерь полного давления дозвуковых рабочих колес осевого компрессора с однорядными и экви валентными двухрядными лопаточными венцами. Получены аэроакустичнеские ха рактеристики дозвуковых двухрядных рабо чих колес. Уровень звукового давления дозву ковых двухрядных рабочих колес ниже, чем уровень звукового давления однорядных рабо чих колес на 0,5…3,2 дБ при густоте лопа точных венцов на среднем радиусе 1…2,5 We have conducted numerical simulation of current in the axial impellers with a single-row and a two-row geometrically equivalent blade crowns with a density of blade crowns over average radius of 1...2.5. The pressure characteristics of impellers obtained at q(λ)=0.45…0.8 show that using the two-row impellers can improve the pressure of a stage over the entire range of operation. Under the flow-around modes that correspond to the maximum pressure, the degree of pressure rise increases by 10.5 %. The research results showed that the two-row impellers demonstrate the higher level of losses compared with the level of losses in the equivalent single-row impellers. We have obtained results of research into aero acoustic characteristics of subsonic two-row impellers of the axial compressor. The research results showed that the use of two-row blade crowns in the impeller makes it possible to reduce the level of acoustic pressure in the range of operation q(λ)=0.45…0.8 by 0.5 dB to 3.2 dB at a density of blade crowns over average radius of 1...2.5. The replacement of a single-row blade crown in the impeller of a stage of the axial compressor with the equivalent two-row blade crown could ensure the enhancement of aerodynamic loading on the stage and reduce acoustic emission of the compressor.
Development of data obtaining method for neuron networks learning to gas turbine engines, gas compress units diagnosing
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2018-12) Кулик, М. С.; Абдуллаєв, П. Ш.; Якушенко, О. С.; Попов, О. В.; Мірзоєв, А. Дж.; Чумак, О. І.; Охмакевич, В. М.
The application of neural networks is one of promising ways to improve efficiency when diagnosing aviation gas turbine engines and gas pumping units. In order to start functioning of such network, it should be trained first using the pre-defined training sets. These data should fully characterize work of the object in a wide range of operating modes and at various technical states of the diagnosticated assemblies. In addition, it is necessary to have a similar data set to monitor quality of the neural network learning. To train the network to recognize faults of one type, a set of 20‒200 or more training examples is required. Obtaining such information in operation or in full-scale tests is a rather long or costly process. A method for acquisition of training and control data sets was proposed. The sets are intended to train static neural networks recognizing single and multiple faults of the elements of air-gas channels of gas turbine engines and gas pumping units. The method enables obtaining sets of working process parameters describing operation of objects at various technical states of an air-gas channel, effect of measurement errors and object functioning in a wide range of modes and external conditions. Composition of the pumped gas is additionally taken into account for gas pumping units. To obtain the required parameters, a mathematical model of the working process of the object of the second level of complexity was used. The sets characterize work of operable objects and objects with significant malfunctions in spools of compressors and turbines and in a combustion chamber and for the case of a gas pumping unit, in its supercharger. Two variants of formation of sets were considered: using the measured parameters of the working process; deviations of the measured parameters from their reference values and the parameters used as regime parameters in the mathematical model of the working process. For the second variant, check of expediency of including the regime parameters in the sets was made. It has been shown that regime parameters can be excluded from data sets in some cases.
Разработка метода получения данных для обучения нейронных сетей диагностированию газотурбинных двигателей, газоперекачивающих агрегатов
(Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2018-12) Кулик, М. С.; Абдуллаєв, П. Ш.; Якушенко, О. С.; Попов, О. В.; Мірзоєв, А. Дж. ,; Чумак, О. І.; Охмакевич, В. М.
The application of neural networks is one of promising ways to improve efficiency when diagnosing aviation gas turbine engines and gas pumping units. In order to start functioning of such network, it should be trained first using the pre-defined training sets. These data should fully characterize work of the object in a wide range of operating modes and at various technical states of the diagnosticated assemblies. In addition, it is necessary to have a similar data set to monitor quality of the neural network learning. To train the network to recognize faults of one type, a set of 20‒200 or more training examples is required. Obtaining such information in operation or in full-scale tests is a rather long or costly process. A method for acquisition of training and control data sets was proposed. The sets are intended to train static neural networks recognizing single and multiple faults of the elements of air-gas channels of gas turbine engines and gas pumping units. The method enables obtaining sets of working process parameters describing operation of objects at various technical states of an air-gas channel, effect of measurement errors and object functioning in a wide range of modes and external conditions. Composition of the pumped gas is additionally taken into account for gas pumping units. To obtain the required parameters, a mathematical model of the working process of the object of the second level of complexity was used. The sets characterize work of operable objects and objects with significant malfunctions in spools of compressors and turbines and in a combustion chamber and for the case of a gas pumping unit, in its supercharger. Two variants of formation of sets were considered: using the measured parameters of the working process; deviations of the measured parameters from their reference values and the parameters used as regime parameters in the mathematical model of the working process. For the second variant, check of expediency of including the regime parameters in the sets was made. It has been shown that regime parameters can be excluded from data sets in some cases.
Aeroacoustic characteristics оf the axial compressor stage with tandem impeller
(Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, 2019) Dогоshепkо, Е.V.; Теrеshсhепkо, Yu. М.; Тегеshсhепkо, Yu.Yu.; Kushchinskiy, А. О.
Рurpоsе. Comparative evaluation of aeroacoustic characteristics of the axial соmрrеssоr stages with а single and equivalent tandem impeller. Methodolory. The rеsеагсh was реrfоrmеd using the пumегiсаl ехреrimепt. The flow рагаmеtеrs in the stage of the axial соmрrеssоr wеrе calculated by solving the. non-stationary system of Navier - Stokes equations. The equations were closed bу the model of tuгbulеnt viscosity SST. The stage of the соmрrеssоr consisted of inlet guide vanes, the impeller and the guide vanes. The imреllег of the modified axial соmрrеssоr stage is designed as an equivalent tandem rоw. Acoustic sоurсеs of the axial соmрrеssог stage were calculated using the Ffowcs Williams - Hawkings equation. Findings. The гesults of а соmрагаtive eva]uation of the aeroacoustic characteristics of the axial соmрrеssог stages with а singlе and equivalent dоublе-гоw imреllеr аге оbtаinеd. The use of а tandem rоw instead of an equivalent single гоw in the impelle of the axial соmрrеssог slage makes it possible to increase the рrеssurе гаtiо bу 1-I5 % . In the design mode, the pressure ratio is inсгеsеd bу 8.5 %. А stage with а tandem impeller has grеаtеr acoustic efficiency than а соmрrеssоr stage with а single impeller. The obtained гesults dеmопstгаtе а significant decrease in the acoustic рrеssurе of the dipole sоurсе. In the design mode, the acoustic ргеssurе of the dipole sоurсе decreases bу mоrе than 70 %, the acoustic рrеssurе of the quadrupole sоurсе dесгеаsеs bу mоrе than 10 %. Originality. Fоr the first time the results of а comprehensive study of the aerodynamic and acoustic characteristics of the axial соmрrеssоr stage wеrе obtained. The results allow estimating the efficiency of application of tandem rоw in the impeller of the low loaded subsonic stage of the ахiаl соmрrеssоr. Practical value. The received recommendations can bе used while designing imреllеr machines with а low lечеl of acoustic emission
Вплив параметрів співвісного гвинтовентилятора на акустичну емісію
(2019) Усенко, В.Ю.; Дорошенко, К.В.; Мітрахович, М.М.
Турбогвинтовентиляторні двигуни мають високу економічність при дозвукових швидкостях польоту, однак одна із актуальних проблем цих двигунів – високий рівень шуму співвісного гвинтовентилятора. Багатьма дослідниками було доведено, що па- раметри однорядних гвинтів мають суттєвий вплив на акустичну емісію. Показано, що змінюючи форму лопатей, діаметр, частоту обертання, кількість лопатей можна забезпечити зменшення акустичної емісії однорядних гвинтів. Однак для співвісних гвинтовентиляторів ці питання залишаються до кінця не дослідженими. Метою ро- боти є оцінка впливу кількості лопатей на акустичну емісію співвісного гвинтовен- тилятора. У роботі проведено дослідження зміни рівня акустичного тиску чотирьох модифікованих гвинтовентиляторів. Потужність гвинтовентиляторів є незмінною. Кількість лопатей першого ряду гвинтовентилятора збільшено від 8 до 10 ...12, другого – від 6 до 8...12. Частоту обертання зменшено на 7,17 ...12,5%, відношення діаметрів другого і першого рядів співвісного гвинтовентилятора зменшено до 0,987 ...0,942. Дослідження виконано за допомогою чисельного експерименту. Для замикання осеред- нених за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса використовувалась модель турбулентності SST Gamma Theta Transitional. Розрахункова структурована гексаедральна сітка з адаптацією пограничного шару складалась з 20 млн. комірок. Газодинамічний розраху- нок течії показав, збільшення кількості лопатей першого ряду з 8 до 12 приводить до зменшення рівня нерівномірності потоку на вході в другий ряд гвинтовентилятора, що позитивно впливає на аеродинамічні джерела утворення шуму. Отримані результати свідчать, що розрахований модифікований варіант співвісного гвинтовентилятора, що має 12 лопатей першого ряду та 12 лопатей другого ряду, частоту обертання 743,76 об/хв., відношення діаметрів другого і першого рядів співвісного гвинтовенти- лятора 0,942 дозволяє покращити акустичні характеристики гвинтовентилятора в джерелі на 4 дБ відносно базового варіанту, що в свою чергу впливає на шум силової установки і літака. При цьому тягові характеристики гвинтовентилятора залишаються незмінними.
Вибір моделі турбулентної в'язкості для моделювання шуму гвинтовентилятора
(2019) Усенко, В. Ю.; Мітрахович, М.М.; Дорошенко, К.В.
Представлені результати чисельного моделювання шуму гвинтовентилятора. В роботі наведено обгрунтування вибору моделі турбулентного в'язкості для моделювання шуму співвісного гвинтовентилятора двигуна типу Д-27. Показано, що для досліджень акустичних характеристик гвинтовентилятора двигуна типу Д-27 доцільно використовувати моделі турбулентна в'язкості sst sst Gamma Theta Transition Model. Результати чисельного моделювання казали, що вихрова завіса, викликана квадрупольним джерелом шуму, за першим рядом гвинта є джерелом вихрового шуму. Аеродинамічний слід за першим рядом гвинта викликає колову і радіальну нерівномірність на вході до другого ряду гвинта
Automation control system of technical condition of gas turbine engine compressor
(2019-08) Kulyk, M.S.; Kozlov, V.V.; Volianska, L.G.
The article is devoted to one of the approaches to the construction of an automated system for solving the problems of diagnostics and monitoring of the flow duct of aircraft gas turbine engines and gas turbine plants. Timely detection of faults and subsequent monitoring of their development in operation are possible thanks to automated systems for assessing the technical condition of engines. This is particularly relevant in operating conditions as the knowledge of the technical condition of the engine is necessary for any engine maintenance system allows to choose the content and timing of maintenance, repair of the flow duct of gas turbine engines and gas turbine plants, as well as commissioning. The engineering technique, which can be applied at the performance of maintenance and stages of tests and debugging of aircraft engines, is considered. The automated system imple-ments a method of measuring the airflow through the compressor and a technique for assessing the technical condition of the compressor by the relative change in airflow. To determine the airflow rate through the gas turbine engine, it is sufficient to measure only static pressure values in the flow part. The static pressure receivers are not located in the flow part and do not obscure it, and thus do not affect the compressor gas-dynamic stability margin. The inspection area is selected for measuring in the flow duct of the air intake. Static pressure in the maximum and minimum cross-sections of the chosen area is measured; the maximum cross-section area of the flow duct, the total temperature of the airflow is measured outside the air intake. To determine the airflow rate, the functional dependence of the airflow rate on the static pressure is used. The algorithm for monitoring and diagnosing the operating condition of the engine is based on a comparison of the actual values of air flow rate with the airflow rate determined during the control tests or when using a mathematical model adapted for this gas turbine engine. The positive effect of the using of the proposed automated control system of the technical condition is that the airflow rate measured under operating conditions will significantly increase the objectivity of the control of the operation and technical condition of the gas turbine engine.

Browse

Browsing Наукові статті кафедри авіаційних двигунів (НОВА) by Issue Date