某小型涡轮喷气发动机起动系统与独立供油系统匹配性研究-论文.pdf

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1、科技创新与应用I2ol4年第7期科技创新某小型涡轮喷气发动机起动系统与独立供油系统匹配性研究杨俊飞陈茜赵胜海(中航x．3,k洪都660所，江西南昌330024)摘要：介绍了桌小型航空发动机起动系统原理，对该发动机上机后起动点火失败问题进行分析，进而对发动机起动系统原理进行研究，最终确认压力匹配问题是失败的主要原因，综合提出解决措施，并进行试验验证。关键词：航空发动机；起动；点火1引言机正常点火要求。起动是航空发动机的一个重要的起始过程。航空发动机起动成由WP发动机起动工作原理，供油压力差可由数学表达式表功的基本要求是在压气机不喘振和涡轮前不超温的情况下，在一定示。的

2、时间内按照给定的起动程序和供油规律点燃燃烧室内油气混合AP=+一一物，将发动机加速到慢车。式中：P为地面起动气源经气流分配器后进入机上供油系统的某小型航空发动机(以下简称WP发动机)体积小、结构简单。压力；装机后出现了发动机地面起动点火失败问题，本文对WP发动机起P7为定量旋板泵启动后为供油管路增加的压力；动系统进行研究，分析了装机后影响发动机起动的主要因素并进行为P进入机上供油系统后损失的压力；试验验证，根据验证结论提出解决措施。为地面起动气源经气流分配器进入封气腔后形成的背压力；2起动失败原因分析由工作原理图可知，P和P是起动气源经气流分配器后再由在航空发动机起

3、动过程中，若发动机地面不能点火成功，通常三通分配而来，其压力值基本相当，因此AP主要由P和P决定。是由于进入发动机燃烧室油气比超出正常点火要求范围。因此，着由典型增压特性曲线图可知，定量旋板泵在低转速运转时，其重从进入发动机的气流和进入发动机的燃油流量进行分析。增压能力p十分有限，而对于特定的供油系统，其Ps为定值，且在2．1气源能力分析设计之初，会按最小损失进行设计，并进行试验验证。因此，由供油根据动量矩定理，起动气源气流作用在转子上的力矩为转子转压力差决定的部分燃油流量可能存在供给不足的问题。动惯量与角加速度的乘积，发动机吹转时空气流量与角加速度的关3试验验证系

4、由下式描述(简化为恒角加速度运动)：3．1问题复现mvL—MfLf—M·试验前，设地面起动气源经气流分配器后进入机上供油系统的压力测量点(P)、机上供油系统进入发动机压力测量点(Pn)、燃油泵式中In为通过发动吹转喷嘴的空气流量、v为喷流与转子的相后压力测量点(P)、供油流量(w)、发动机转速(n)。对速度、L为吹转力臂、Mf·I』f为摩擦阻力矩、Ma·La为气动阻力矩、由复现试验转速可知，转速在吹转气源稳定后，没有上升，此次Ix为转子的转动惯量、0l为转子的角加速度。起动发动机点火失败。对供油压力进行分析：Ps=Pr，因此，由压力根据流量公式：数据计算：DAP=P

5、y+Pz—Ps-Phm=kAq(A)(2)Ps：PrPa√Pz=Pb-P公式中k为常数，P为总压，T为总温，A为截面面积，q()为流即△P=尸y+一一+一量函数，P为静压。代入典型点后，计算AP约为一11KPa，考虑旋板泵低转速时增摩擦阻力矩和气动阻力矩实际都为转子转速的函数，随转子吹压能力较弱，因此供油压力很可能小于封气腔背压，说明燃油并未转转速的增加而增大。喷流与转子的相对速度v为喷流绝对速度v0达到封气腔，不能点火成功，对燃油流量数据进行分析，燃油流量并与转子距转轴L处线速度的差。由于发动机吹转喷嘴工作在超临界未增加，因此，供油段压力不匹配，导致发动机起动段燃

6、油不能正常状态，喷嘴出口速度为当地音速，当地温度变化不大时基本不变。因供给是起动失败的主要原因。此，转子的角加速度为空气流量m与转子线速度v的函数，并且Ill3．2优化后验证越大，角加速度越大；v’越大，角加速度越小并可能反号使转子转速针对供油段压力不匹配，可以采用提高发动机旋板泵增压能变小。在实际发动机起动过程中，气源带转发动机转速可满足发动力、减低封气腔背压等方法，但这些方法均需对发动机进行比较大机要求，所需时间也较短，因此说明进入发动机的空气流量满足发的优化改进，由供油系统原理可知，若单独增加发动机起动段油箱动机起动要求。压力，则可提高旋板泵前压力，从而提高旋

7、板泵后压力，达到增加泵根据(2)式，空气流量与气体总压和管道面积成正比。在发动机后压力与封气腔压差的效果。因此，在起动之前，先给油箱预增压约气源进口管路一定的情况下，管道面积一定，因此，在空气流量满足27KPa，再进行发动机起动。发动机要求的前提下，气源总压应满足发动机要求。从转速及压力数据对应来分析，当油箱进行27KPa预增压时，2．2供油流量分析油箱压力、泵前压力、泵后压力在发动机着火前均大于油箱引气压根据WP发动机起动工作原理，发动机供油流量与供油压力差力，这说明，着火前油箱内压力已将燃油挤压至封气腔，当发动机着函数和定量旋板泵转速函数有关，因此，建立发动