INVESTIGATION OF EXHAUSTING PHENOMENA OF GAS TURBINE ENGINE ON THE BASIS OF WAVELET ANALYSIS

Н. В.  Ткачешак; М. І. Горбійчук

doi:10.31471/1993-9965-2018-2(45)-24-33

Автор(и)

Н. В. Ткачешак ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15
М. І. Горбійчук ІФНТУНГ; 76019, м. Івано-Франківськ, вул. Карпатська, 15, тел. (0342) 504521

DOI:

https://doi.org/10.31471/1993-9965-2018-2(45)-24-33

Ключові слова:

стійкість, газотурбінний двигун, помпаж, обертовий зрив, вейвлет-аналіз, вейвлет-фільтр, амплітудно-частотна характеристика

Анотація

Розроблено методику дослідження помпажних явищ газотурбінного двигуна (ГТД) на основі вейвлет-аналізу. Для проведення досліджень був обраний ГТД ДГ-90. Проведено вейвлет-розкладання сигналу тиску повітря за компресором високого тиску із застосуванням вейвлетів Добеші, Симлета, Койфлета та дискретного вейвлету Мейєра. Переваги і недоліки фільтруючих властивостей цих вейвлетів були графічно представлені у вигляді амплітудно-частотних характеристик. За отриманими результатами було побудовано схему вибору параметрів вейвлет-перетворення, що ґрунтується на аналізі амплітудно-частотних характеристик вейвлет-фільтрів, та розраховано оптимальний час дискретизації вейвлет-фільтрування досліджуваного сигналу для визначення помпажу та обертового зриву у турбокомпресорі ГТД. За даною схемою серед вейвлетів Добеші, Симлета, Койфлета і дискретного вейвлету Мейєра для дослідження сигналу тиску повітря за компресором упродовж зривних процесів першими були обрані вейвлети Добеші і Симлета 2-го порядку відповідно до їх швидкості фільтрації. Враховуючи високу швидкість та особливості опису виникнення помпажних явищ за допомогою швидкого перетворення Фур’є до розподілу вейвлет-коефіцієнтів сигналу тиску повітря за турбокомпресором, для діагностування явищ нестійкої течії, що виникають у газоповітряному тракті ГТД (помпажу та обертового зриву), був обраний вейвлет Добеші
2-го порядку. При цьому відслідковувати поводження вейвлет-коефіцієнтів деталізації досліджуваного сигналу необхідно на 7-му рівні розкладання. Таким чином, отримані результати дозволяють проводити подальший аналіз зривних процесів за допомогою вейвлетів із низьким порядком.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Письменный И. Л. Многочастотные нелинейные колебания в газотурбинном дви-гателе / И. Л. Письменный. – М.: Машиност-роение, 1987. – 128 с.

Компресорні станції. Контроль тепло-технічних та екологічних характеристик га-зоперекачувальних агрегатів: СОУ 60.03-30019801-011:2004. – Офіц. вид. – К.: ДК «Укртрансгаз», 2004. – 117 с.

Белов М. С. Термогазодинамическая диагностика трехвальных приводных газоту-рбинных двигателей: дисс. на соискание сте-пени канд. техн.наук; спец. 01.04.14 - Тепло-физика и теоретическая теплотехника / М. С. Белов. – Тюмень, 2010. – 128 с.

Карасев В. А. Вибрационная диагнос-тика газотурбинных двигателей / В.А. Кара-сев, В. П. Максимов, М. К. Сидоренко. – М.: Машиностроение, 1978. – 132 с.

Дьяконов В. П. Вейвлеты. От теории к практике / В. П. Дьяконов. – М.: СОЛОН–Р, 2002. – 448 с.

Дремин И. М. Вейвлеты и их использо-вание / И. М. Дремин, О. В. Иванов, В. А Не-читайло. // Успехи физических наук. – 2001. – №55. – С. 465–501.

Chiang J. T. MEMS Turbomachinery Rotordynamics: Modeling, Design and Testing: Thesis for the degree of Doctor of Philosophy / J. T. Chiang. – Massachusetts Institute of Technology, 2006. – 350 p.