МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ РОБОЧИХ ПРОЦЕСІВ АВІАЦІЙНОГО ГАЗОТУРБІННОГО ДВИГУНА ТВ3-117 ДЛЯ КОНТРОЛЮ І ДІАГНОСТИКИ ЙОГО ТЕХНІЧНОГО СТАНУ
Анотація
Предметом дослідження в статті є авіаційний двигун ТВ3-117 та методи контролю і діагностики його технічного стану. Мета роботи – розробка методу контролю і діагностики технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117 в польотних режимах із застосуванням математичного моделювання його робочих процесів. В статті вирішуються наступні завдання: отримання системи рівнянь, що описують робочі процеси авіаційного двигуна ТВ3-117; різницева апроксимація рівнянь, що описують робочі процеси авіаційного двигуна ТВ3-117; розробка алгоритму реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117. Використовуються такі методи: методи математичного моделювання, метод різницевої апроксимації (перехід до безрозмірного вигляду рівнянь, різницева апроксимація, перехід до лінійної моделі в просторі і математичний опис відстані між двома сусідніми точками). Отримано наступні результати: Розроблений алгоритм реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, що дозволяє моделювати ситуації, які могли б статися під час експлуатації авіаційного двигуна ТВ3-117, що надає можливості проаналізувати вже минулі або передбачити розвиток майбутніх подій в тій чи іншій ситуації. Висновки: Розроблений алгоритм реалізації різницевої апроксимації рівнянь робочих процесів, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, можливо використовувати для динамічного відображення стану авіаційного двигуна в режимі реального часу, тобто застосувати його для створення програмного комплексу, який здійснює моніторинг динамічних (перехідних) процесів в авіаційному двигуні ТВ3-117. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: вперше розроблено метод контролю і діагностики інформаційних показників технічного стану авіаційного двигуна ТВ3-117, який базується на різницевій апроксимації рівнянь, що описують робочі процеси, що протікають в авіаційному двигуні ТВ3-117, що дозволить здійснювати контроль і діагностику термогазодинамічних показників в режимі реального часу.
Ключові слова: авіаційний двигун, контроль, діагностика, рівняння Нав’є-Стокса, апроксимація
Повний текст:
18-34 PDFПосилання
Ntantis Ε. L., Botsaris P. N. Diagnostic methods for an aircraft engine performance. Journal of engineering science and technology. 2015. Review 8 (4). Pp. 64–72.
Kiakojoori S., Khorasani K. Dynamic neural networks for gas turbine engine degradation prediction, health monitoring and prognosis. Neural Computing & Applications. 2016. Vol. 27. No. 8. Pp. 2151–2192.
Pashayev A. M., Askerov D. D., Ardil C., Sadiqov R. A., Abdullayev P. S. Complex condition monitoring system of aircraft gas turbine engine. International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering. 2007. Vol. 1. No. 11. Pp. 689–695.
Shmelоv Yu., Vladov S., Derevyanko I., Dieriabina I., Chyzhova L. Identification of rear model of TV3-117 aircraft engine based on the basis of neuro-multi-functional technologies. Innovative technologies and scientific solutions for industries. 2019. No. 1 (7). Pp. 43–49.
Васильев В. И., Жернаков С. В. Контроль и диагностика технического состояния авиационных двигателей на основе экспертных систем. Вестник УГАТУ. 2007. Т. 9. № 4 (22). С. 11–23.
Жернаков С. В. Методология системного анализа для решения проблемы информационного мониторинга состояния авиационного двигателя. Вестник УГАТУ. 2010. Т. 14. № 3 (38). С. 71–81.
Li R, Shi Y. J. The fuel optimal control problem of a hypersonic aircraft with periodic cruising mode. Mathematical and Computer Modelling. 2012. Vol. 55, Issues 11–12. Pp. 2141–2150.
Котовский В. Н. Техническая термодинамика. М. : Московский государственный технический университет гражданской авиации. 2015. С. 72–83.
Алгазин С. Д. Численное исследование уравнений Навье-Стокса. Прикладная механика и техническая физика. 2007. Том 48. № 5. С. 43–52.
Елизарова Т. Г. Математические модели и численные методы в динамике газа и жидкости. М. : МГУ им. М.В. Ломоносова. 2005. С. 73–87.
Kamyshin V. E., Mazhorova O. S. Algorithm for solving the Navier-Stokes equations for the modeling of creeping flows. Differential Equations. 2017. Vol. 53, Issue 7. Pp. 949–963.
Wang F., Zheng Y. Alternative method of progressive eigenvalue of the unbounded Jacobi matrix. Applied mechanics and materials. 2014. Vol. 543–547. Pp. 846–849.
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2020.1.1.2
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.