Sterowanie zespołów napędowych

stacjonarne

II stopnia

wybieralny

W 20/+ ; Ć 30/+ ; Razem: 50

nazwa przedmiotu / wymagania wstępne: znajomość podstaw teoretycznych równań różniczkowych zwyczajnych, funkcje zmiennej zespolonej, przekształcenia Fouriera i Laplace’a, transformaty odwrotnej.

semestr drugi / lotnictwo i kosmonautyka / napędy lotnicze, samoloty i śmigłowce

Płk dr hab. inż. Adam KOZAKIEWICZ

aktywność / obciążenie studenta w godz.:

1. Udział w wykładach / 20

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów i przygotowanie do zaliczenia / 20

3. Udział w ćwiczeniach / 30

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń / 45

5. Udział w konsultacjach / 3

6. Udział w zaliczeniu / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 120 / 4 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1.+3.+5.+6.=55 / 2,0 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 0,0 ECTS

Podstawowe pojęcia teorii z zakresu układów sterowania lotniczych zespołów napędowych. Parametry pracy silników turbinowych. Charakterystyki podstawowych zespołów lotniczego silnika turbinowego. Charakterystyka prędkościowa, wysokościowa i obrotowa silnika. Wpływ warunków lotu na charakterystyki silników turbinowych. Struktura układów sterowania lotniczych zespołów napędowych. Grupy układów sterowania ze względu na schemat konstrukcyjny. Stan ustalony pracy silnika. Dynamiczny model silnika. Parametry sterowania jednowirnikowego silnika turbinowego ze stałą geometrią. Programy regulowania i parametry ograniczające pracę jednowirnikowego silnika turbinowego ze stałą geometrią. Równanie dynamiki jednowirnikowego silnika turbinowego. Krzywe akceleracji i deceleracji. Równanie dynamiki silnika przy zewnętrznych wymuszeniach. Równanie dynamiki dwuwirnikowego lotniczego silnika turbinowego.

Wykład /metody dydaktyczne

1. Podstawowe pojęcia sterowanie, regulacja i sygnał w odniesieniu do zespołu napędowego./ 2 godz.

2. Warunki współpracy podstawowych zespołów silników turbinowych. / 2 godz.

3. Charakterystyki lotniczych silników turbinowych. / 2 godz.

4. Struktura układów sterowania lotniczych zespołów napędowych. / 2 godz.

5. Klasyczny opis matematyczny procesu dynamicznego. / 2 godz.

6. Model silnika w układach sterowania. / 2 godz.

7. Programy regulowania i parametry ograniczające pracę jednowirnikowego silnik turbinowego ze stałą geometrią. / 2 godz.

8. Równanie dynamiki jednowirnikowego TSO ze stałą geometrią. / 2 godz.

9. Równanie dynamiki TSO przy zewnętrznych wymuszeniach. / 2 godz.

10. Równanie dynamiki dwuwirnikowego turbinowego silnika odrzutowego. / 2 godz.

Ćwiczenia / metoda ćwiczeniowo-praktyczna polegająca na rozwiązywaniu zadań rachunkowych i analizie studium przypadku

1. Parametry pracy silników turbinowych./ 2 godz.

2. Krzywe współpracy zespołów silnika. / 2 godz.

3. Charakterystyka prędkościowa, wysokościowa i obrotowa. / 2 godz.

4. Wpływ warunków lotu na charakterystyki lotniczych silników turbinowych. / 2 godz.

5. Schematy strukturalne. Sposoby powiązań urządzeń i podzespołów. Podstawowe charakterystyki elementów. / 2 godz.

6. Klasyczny opis matematyczny procesu dynamicznego. / 2 godz.

7. Rozwiązywanie równań różniczkowych za pomocą przekształcenia Laplace’a. / 2 godz.

8. Dynamiczny model silnika. Parametry kryterialne i zredukowane. / 2 godz.

9. Wpływ temperatury przed sprężarką na podstawowe parametry silnika. / 2 godz.

10. Równanie różniczkowe układu wirnikowego TSO. / 2 godz.

11. Stała czasowa i współczynnik wzmocnienia silnika turbinowego. / 2 godz.

12. Równanie dynamiki silnika ze współczynnikiem samowyrównywania. Granica stateczności. / 2 godz.

13. Charakterystyka czasowa silnika zmiany sprężu przy wymuszeniu skokowym. / 2 godz.

14. Zmiana temp. przed turbiną na zakresach ustalonych i nieustalonych. Rów. dynamiki w funkcji prędkości obrotowych. / 2 godz.

15. Równanie dynamiki niskiego i wysokiego ciśnienia. Stałe czasowe wirników. / 2 godz.

podstawowa:

1. Balicki W., Szczeciński S., Diagnozowanie lotniczych silników turbinowych, Ilot, Warszawa 2002;

2. Bodnar W., Automatyka silników lotniczych, MON, Warszawa 1958;

3. Moir I., Seabridge A., Aircraft systems. Mechanical, electrical and avionics subsystems integration, Joyn Wiley & Sons, Hoboken 1996;

4. Lindstedt P., Praktyczna regulacja maszyn i jej teoretyczne podstawy, Wydawnictwo ITWL, Warszawa 2010,

5. Staniszewski R., Sterowanie zespołów napędowych, WKiŁ, Warszawa 1980.

uzupełniająca:

1. Balicki W., Chachurski R., Głowacki P., Godzimirski J., Kawalec K., Kozakiewicz A., Pągowski Z., Rowiński A., Szczeciński J, Szczeciński S., Lotnicze silniki turbinowe. Konstrukcja – eksploatacja – diagnostyka, cz. 1, Instytut Lotnictwa, Warszawa 2011.

2. Balicki W., Chachurski R., Głowacki P., Godzimirski J., Kawalec K., Kozakiewicz A., Pągowski Z., Rowiński A., Szczeciński J, Szczeciński S., Lotnicze silniki turbinowe. Konstrukcja – eksploatacja – diagnostyka, cz. 2, Instytut Lotnictwa, Warszawa 2012.

3. Kaczorek T., Podstawy teorii sterowania, WNT, Warszawa 2005;

4. Janiszewski K. Identyfikacja modeli parametrycznych w przykładach, Wydawnictwo EXIT, Warszawa 2002;

symbol / efekt kształcenia / odniesienie do efektów kierunku

W1 / Ma wiedzę w zakresie fizyki, dotyczącą dynamiki zespołów wirnikowych / K_W02

W2 / Zna proces optymalizacji i eksploatacji konstrukcji lotniczych, w tym wiedzę niezbędną do korzystania z systemów komputerowego wspomagania obliczeń / K_W02, K_W03

U1 / Potrafi pracować indywidualnie i w zespole; potrafi kierować zespołem w sposób zapewniający realizację zadania w założonym terminie / K_U02

K2 / Potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy/ K_K04

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu, zaliczenia

Ćwiczenia zaliczane są na podstawie: zaliczenia z oceną;

Zaliczenie ćwiczeń jest prowadzone w formie: wykonanego zadania domowego i jego zaliczenia oraz uzyskanie pozytywnej oceny z kolokwium.

Zaliczenie przedmiotu jest prowadzone w formie pisemnej;

warunkiem dopuszczenia do zaliczenia jest zaliczenie na ocenę 3 (dst) lub wyższą ćwiczeń rachunkowych

efekty W1, W2, U1, K2 sprawdzenie wykonanego zadania domowego dotyczącego wybranego układu sterowania silnika turbinowego oraz rozwiązywanych zadań na ćwiczeniach;

efekty W1, W2, - sprawdzenie w postaci odpowiedzi pisemnej podczas zaliczenia przedmiotu.

nie dotyczy