Вывод дифференциального уравнения дроссельной иглы
Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе
«Исследование динамических характеристик САР частоты вращения
авиационного ТРД»
Вариант 2-4-4
Выполнил: студент гр.2302
Уткин А.В.
Проверил: профессор
Крючков А.Н.
Самара 2013
Реферат
Курсовая работа.
Пояснительная записка: 21 стр. , 11 рис. , 2 источника.
Сар, чуствительный элемент, структурная схема, функция передаточная, устойчивость сар, критерий найквиста, критерий рауса-гурвица, качество регулирования.
В данной курсовой работе рассмотрена система автоматического регулирования перепада давления топлива на дроссельном кране, выведено дифференциальное уравнение дроссельной иглы, построена структурная схема, определена передаточная функция САР, проведён анализ устойчивости и оценено качество регулирования САР.
Задание
Рисунок 1 – Принципиальная схема САР частоты вращения
авиационного ТРД
n – частота вращения ротора двигателя (РП);
GТ – расход топлива в двигателе (РФ);
pВ, TВ – параметры внешних условий (ВВ);
αРУД – угол установки рычага управления двигателя (УВ).
При выводе уравнений предполагается: силы сухого трения и гидродинамические силы пренебрежимо малы; жидкость несжимаема; процесс горения топлива в камере сгорания происходит без запаздывания; влияние объемов газа по тракту двигателя на его динамические свойства малое.
Таблица 1– Исходные данные для расчёта
k1 | k2 | k3 | k4 | k5 | k6 | k7 | k8 | k9 | k10 | k11 |
1,2 | - | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0.2 | 0.8 |
k12 | k13 | k14 | T1,c | T2,c | T3,c |
0.5 | 0.6 | 0.3 |
D-разбиение – k5;
Воздействие – ;
Критерии устойчивости – Р - Г; Н.
Содержание
Реферат. 2
Задание. 3
Введение. 5
1. Назначение и принцип действия САР. 6
2. Вывод дифференциального уравнения дроссельной иглы. 6
3. Построение структурной схемы и определение передаточных функций САР 7
5. Анализ устойчивости САР. 14
5. Оценка качества регулирования САР. 16
Заключение. 20
Список литературы.. 21
Введение
К системам автоматического регулирования (САР) авиационных двигателей предъявляются весьма жёсткие требования по статическим и динамическим характеристикам, поэтому важен выбор параметров САР, обеспечивающих заданные характеристики, и анализ влияния отдельных параметров на динамические свойства САР.
Назначение и принцип действия САР
САР состоит из объекта регулирования – ТРД и гидромеханического регулятора частоты вращения (рис.1).
При уменьшении pВ снижается расход воздуха, что приводит к увеличению частоты вращения n. Центробежные силы грузиков увеличатся, маятник чувствительного элемента повернется по часовой стрелке, уменьшая слив топлива из надпоршневой полости. Дроссельная игла вместе с поршнем переместится вниз и уменьшит расход топлива GТ в двигателе, частота вращения nвосстановится.
Вывод дифференциального уравнения дроссельной иглы
При выводе уравнения предполагается: силы сухого трения и гидродинамические силы пренебрежимо малы; жидкость несжимаема:
Уравнение дроссельной иглы, связывающее массовый расход топлива с перемещением дроссельной иглы, определяется зависимостью
- объемный расход топлива;
- коэффициент расхода дросселя ( );
- площадь проходного сечения (k=const);
- плотность жидкость ( );
- давления на входе в дроссельную иглу и выходе из насоса.
Нелинейная расходная характеристика дроссельной иглы линеаризуется разложением в ряд Тейлора:
;
;
;
;
Представляя в безразмерном виде:
;
Где : ; ;
; ;
,
где ;
;
- коэффициенты передачи дроссельной иглы.