DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.30875

The single shaft GT d045 mathematical model adaptation to the optimum optimization system

Владимир Николаевич Чобенко, Ирина Евгеньевна Аннопольская, Александр Леонидович Лютиков, Анатолий Алексеевич Тарелин

Abstract


The need to identify the main controlled parameters (characteristics) of the engine, determined in experimental studies, which depend on a large number of parameters, uncontrolled during the experiment has caused the need to apply software identification tools that allow to reduce the complexity of these works.

The paper presents the results of GT D045 mathematical model adaptation to the Optimum software system for optimization and identification of parameters and characteristics of power plants, developed in IPMash NAS of Ukraine, allowing to calculate the identification criteria, parameters and characteristics of the studied object using the same equations as in the design. The choice of variable and controlled parameters, as well as the range of their changes is described. The principles of further improvement of the methodology for setting the ranges of change of variable and controlled parameters, based on direct measurements of the material part and the experience of the researcher-developer are given.

The results of solving a test identification problem demonstrate the possibility and feasibility of using the Optimum system for the identification of the mathematical model of GT D045 during its fine-tuning.


Keywords


mathematical model; identification; GT; variable parameters; controlled parameters; objective function

References


ю Annopolskaya,I.E., Antiptsev, Y. P., Parshin, V. V. (2004). Parameter identification of mathematical models of gas turbine engines on the results of tests during the design and arguments Problem engineering, 7 (3), 3–8.

Kurzke J. (2012). GasTurb 12. Design and Off-Design Performance of Gas Turbines. Available at: http://www.gasturb.de/manual.html

Kurzke, J. (2007). About Simplifications in Gas Turbine Performance Calculation Proceeding of ASME Turbo Expo 2007: Power for Land, Sea and Air. Montreal, Canada (GT2007- 27620), 9.

GECAT (2000). Available at: http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2000-3893

GSP 11 (2014). User Manual. Available at: http://www.gspteam.com

Morozov, S. A. (2003). Program complex GRAD - aircraft engines gasdynamic calculations. Aerospace Technologies and Equipment: collection of reports, Conference. Kazan: KSTU, 190–196.

Program complex GRAD. Available at: http://grad.kai.ru

Tkachenko, A. Y., Kuzmichev, V. S., Kulagin, V. V., Krupenich, I. N., Rybakov, V. N. (2009). Automated system for gas-dynamical calculations and analysis (ASTRA-4) gas turbine engines and power units. Problems and prospects of development of engine.SamaraStateAerospaceUniversity, 2, B2, 80–82.

Druginyn, L. N., Shvets, L. I., Lanshin, A. I. (1979). GTE mathematical modeling on modern computers while researching the aircraft engines parameters and performances: CIAM publications 832.Moscow: CIAM, 3–4.

Tarelin, A. O., Annopolska, I E., Antiptsev, Y. P., Parshin, V. V. (2012). Information-tool system for solving optimization problems and identify the design and fine-tuning of power plants. Vistnyk NTU «KhPI», 8, 17–25.

Sinkievich, M. V. (1988). Ship-based GTE research and development gas-dynamic performances method based on a highly informative mathematical model. Diss. In the competition of the academic. Mykolayiv, 214.

Chobenko, V. N., Palienko, R V., Lyutikov O. L. (2013). Mathematical model of the single-shaft turbine engine D045. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3/12 (63), 18–21. Available at: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/14872/12675


GOST Style Citations


1ю Аннопольская, И. Е. Идентификация параметров математических моделей газотурбинных двигателей по результатам испытаний на этапах проектирования и доводи [Текст] / И. Е. Аннопольская, Ю. П. Антипцев, В. В. Паршин и др. // Проблемы машиностроения. – 2004. – Т. 7, № 3. – С. 3–8.

2. Kurzke, J. GasTurb 12. Design and Off-Design Performance of Gas Turbines [Electronic resource] / Available at: http://www.gasturb.de/manual.html

3. Kurzke, J. About Simplifications in Gas Turbine Performance Calculation [Text] / J. Kurzke // Proceeding of ASME Turbo Expo 2007: Power for Land, Sea and Air. – Montreal, Canada (GT2007-27620), 2007. – P. 9.

4. GECAT [Electronic resource] / Available at: http://arc.aiaa.org/doi/abs/10.2514/6.2000-3893

5. GSP 11 User Manual [Electronic resource] / Available at: http://www.gspteam.com

6. Морозов, С. А. Программный комплекс ГРАД – газодинамические расчёты авиационных двигателей [Текст] : сб. докл. науч.-практ. Конф. / С. А. Морозов // Авиакосмические технологии и оборудование. – Казань: КГТУ, 2003. – С. 190–196.

7. Программный комплекс ГРАД [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://grad.kai.ru

8. Ткаченко, А. Ю. Автоматизированная система газотермодинамических расчётов и анализа (АСТРА-4) газотурбинных двигателей и энергетических установок [Текст] : матер. док. межд. науч.-техн. конф. / А. Ю. Ткаченко, В. С. Кузьмичев, В. В. Кулагин, И. Н. Крупенич, В. Н. Рыбаков // Проблемы и перспективы развития двигателестроения. – Самара: СГАУ, 2009. – В 2 Ч. Ч2 – С. 80–82.

9. Дружинин, Л. Н. математическое моделирование ГТД на современных ЭВМ при исследовании параметров и характеристик авиационных двигателей [Текст] / Л. Н. Дружинин, Л. И. Швец // Труды ЦИАМ. – 1979. – № 832. – С. 45.

10. Тарелин, А. А. Информационно-инструментальная система для решения задач оптимизации и идентификации при проектировании и доводке энергетических установок [Текст] / А. А. Тарелин, И. Е. Аннопольская, Ю. П. Антипцев, В. В. Паршин // Вісник національного технічного університету «ХПІ». – 2012. – № 8 – С. 17–25.

11. Синкевич, М. В. Совершенствование метода исследования и доводки газодинамических характеристик судових ГТД на базе высокоинформативной математической модели [Текст] : дис. …  канд. техн. наук: 05.08.05/ М. В. Синкевич. – Защищена 26.09.88; Утв: 09.11.88. – Николаев, 1988. – 214 с.

12. Чобенко, В. Н. Математические модель одновального ГТД Д045 [Текст] / В. Н. Чобенко, Р. В. Палиенко, А. Л. Лютиков // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2013. – Т. 3, № 12(63). – С. 18–21. – Режим доступа: http://journals.uran.ua/eejet/article/view/14872/12675






Copyright (c) 2014 Анатолий Алексеевич Тарелин, Владимир Николаевич Чобенко, Александр Леонидович Лютиков, Ирина Евгеньевна Аннопольская

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

ISSN (print) 1729-3774, ISSN (on-line) 1729-4061