Контролировать выбросы авиадвигателей поможет методика учёных Пермского Политеха - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Контролировать выбросы авиадвигателей поможет методика учёных Пермского Политеха

11.11.2022
Стандарты Международной организации гражданской авиации устанавливают строгие
требования к уровню выбросов вредных веществ из камер сгорания авиадвигателей.
Измерять уровень выбросов на воздушном судне в полете технически невозможно, в то
время как эта информация необходима не только для поддержания экологической
безопасности, но и для надежной работы двигателя.

Ученые Пермского Политеха разработали прогностическую математическую модель,
которую можно встроить в систему управления авиадвигателем, чтобы контролировать
как эмиссию оксида азота, так и возможность приближения к аварийным режимам в камере
сгорания. Исследование проводится в рамках программы академического стратегического
лидерства «Приоритет-2030».

Исследование, опубликованное в журнале «Прикладная математика и вопросы
управления» (№2, 2022г.), способствует укреплению технологического суверенитета
Российской Федерации.

— Во время полета двигатель самолета выбрасывает в атмосферу вредные вещества, такие
как оксид азота, который образуется при сгорании топлива. Соотношение
«топливо/воздух» в составе горящей смеси имеет случайный характер и изменяется по
некоторому случайному закону – то есть случайным образом происходит изменение
концентрации топлива в составе топливовоздушной смеси. Это и есть один из тех случаев,
когда актуальная информация необходима для безопасного полета, но получить ее здесь и
сейчас невозможно. Алгебраические функции, описывающие подобные параметры, и
составили основу модели, — объясняет кандидат технических наук, доцент кафедры
конструирования и технологий в электротехнике, директор Центра дистанционных
образовательных технологий, Татьяна Кузнецова.

Предложенный учеными ПНИПУ авторский алгоритм, основанный на вероятностном
подходе, определяет уровень генерации окислов азота в зависимости от исходного состава
топливо-воздушной смеси. Так же исследователи принимают во внимание наличие в
камере сгорания продольных акустических волн, возбуждаемых выделением тепла при
горении, которые влияют на концентрацию кислорода в горящей смеси. Компьютерное
моделирование процесса горения подтвердило прогностическую точность разработанного
метода.

Полученный алгоритм можно ввести как элемент системы автоматического управления
самолетом или использовать как обучающий алгоритм для нейросети.

 


Изображение: распределение неоднородности концентрации топливовоздушной смеси по длине премиксера (осредненное по времени  и среднеквадратичное отклонение)

Пресс-служба
Пермского Политеха

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2