Zależność parametrów pracy silnika turbinowego od zmiany geometrii kanału przepływowego sprężarki osiowej

Jeżeli w konstrukcji sprężarki silnika turbinowego występuje układ zmiany ustawienia regulowanych łopatek kierownic, mający za zadanie optymalne kojarzenie współpracy wszystkich zespołów silnika turbinowego poprzez ciągłą korektę charakterystyki sprężarki, to występujące zakłócenia w pracy tego układu będą powodowały zmiany zakresu pracy sprężarki i silnika o charakterze podobnym, jaki powodują zmiany prędkości obrotowej wirnika czy też zanieczyszczone kanały międzyłopatkowe sprężarki. W artykule zaprezentowana została analiza teoretyczna powyższego zjawiska oraz przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na obiekcie rzeczywistym.

Celem badań było określenie wpływu nieprawidłowego funkcjonowania układu sterującego nastawnymi łopatkami kierownicy wstępnego zawirowania sprężarki osiowej silnika turbinowego na parametry pracy sprężarki i silnika. Charakterystyka sprężarki będąca zależnością sprężu i sprawność efektywnej sprężarki od strumienia masy przepływającego przez nią powietrza i prędkości obrotowej, umożliwia określenie najdogodniejszych warunków współpracy sprężarki  z innymi podzespołami silnika. Służy ona doborowi optymalnych warunków regulacji przepływu powietrza i oceny wpływu czynników eksploatacyjnych na parametry sprężarki.  W związku z powyżej opisanym zjawiskiem sprężarka powinna być tak regulowana, aby w zakresie eksploatacyjnych prędkości obrotowych linia współpracy sprężarki z siecią przebiegała z pewnym zapasem pracy statecznej. Główną zasadą regulacji sprężarek podczas zmiany jej prędkości obrotowej lub natężenia przepływu, jest utrzymywanie wartości kątów napływu strumienia i zbliżonych do zera. Jednym ze stosowanych sposobów regulacji sprężarek osiowych jest zmiana geometrii jej kanału przepływowego poprzez zastosowanie regulowanej kierownicy wlotowej lub regulowanych kierownic kilku pierwszych stopni sprężania