Страница 3: ГОСТ 17.2.2.04-86. Охрана природы. Атмосфера. Двигатели газотурбинные самолетов гражданской авиации. Нормы и методы определения выбросов загрязняющих веществ (64615)

3.4.1.5. Для проверки системы измерений на чистоту следует выполнять следующие операции:

снять заглушку с газоподводящей трубки (в месте соединения с пробоотборником) и соединить эту трубку с трубкой для подачи нулевого воздуха;

включить подачу нулевого воздуха в газоподводящую трубку при расходе его, обеспечивающем нормальную работу анализатора;

записать показания анализатора С_хН_у.

Система считается чистой, если показания анализатора С_хН_у не превышают значения, соответствующего 3·10^-6 СН₄.

Для исключения значительного загрязнения газоподводящей трубки рекомендуется осуществлять обратную продувку ее воздухом во время испытаний двигателя, пока пробоотборник находится в струе отработавших газов, а характеристики двигателя по выбросам загрязняющих веществ не определяются.

3.4.2. Перед проведением измерений необходимо:

прогреть газоподводящую трубку до рабочей температуры, выбираемой в диапазоне 145-175 °С. В ходе измерения выбранная рабочая температура должна поддерживаться с абсолютной погрешностью ±10 °C, при этом минимальное и максимальное значения не должны выходить за пределы указанного диапазона;

прогреть анализаторы до рабочей температуры (по табл. 3);

ввести поверочный газ для регулировки нулевого показания и установить нулевое показание анализатора;

для каждого используемого в работе диапазона показаний ввести поверочный газ с объемной долей измеряемого компонента, составляющей (90±5) % конечного значения шкалы;

изменением коэффициента усиления установить показания прибора, соответствующие значению объемной доли измеряемого компонента в аттестованном поверочном газе.

3.5. Проведение измерений

3.5.1. Измерения проводят на установившихся режимах работы двигателя. Выбор режимов в диапазоне от малого газа (земного) до взлетного должен обеспечивать надежное определение приведенных к стандартным атмосферным условиям значений индексов выброса (в соответствии с п. 3.7.4) на каждом из четырех режимов, составляющих условный цикл взлетно-посадочных операций и приведенных в табл. 6. В зоне режимов, близких к малому газу, измерения следует проводить не менее чем на трех режимах.

3.5.2. После начала отбора пробы и подачи ее в анализаторы необходимо дождаться, пока установятся показания приборов, а затем зарегистрировать эти показания.

3.5.3. В процессе измерений, не реже одного раза в 1 ч, а также в конце измерений следует проводить проверку нулевых и градуировочных точек. При смещении какой-либо точки от градуировочной прямой (кривой) более чем на ±2 % конечного значения шкалы используемого диапазона показаний прибора его настраивают вновь в соответствии с требованиями п. 3.4.2, а измерения повторяют.

3.5.4. Одновременно с измерением объемных долей загрязняющих веществ на каждом режиме испытаний регистрируют параметры, приведенные в табл. 5.

Таблица 5

3.6. Проверка представительности пробы отработавших газов

3.6.1. По результатам измерения объемных долей С_xН_у, СО и СО₂ проверяют представительность отобранной пробы газа. Для этого значение отношения массы воздуха М_в к массе топлива М_т в пробе, вычисленное по формуле (5), сопоставляют с значением отношения расхода воздуха к расходу топлива _{на данном режиме работы двигателя}

₍₅₎

_{, (6)}

₍₇₎

где п и m - числа атомов H и С в характеристической молекуле углеводородного топлива, определяют по данным анализа топлива; для топлив марок ТС-1, РТ и Т-8 принимают _{и m = 12,52;}

h_в - объемное влагосодержание воздуха, определяют по измеренному значению j_B.

3.6.2. Пробу считают представительной, если для режимов, близких к малому газу, значения отношений М_в/М_т и G_в/G_т отличаются не более чем на 15 %, а для остальных режимов - не более чем на 10 %.

Если отличия в значениях отношений М_в/М_т и G_в/G_т превышают указанные значения, необходимо проверить:

правильность настройки анализаторов по п. 3.4.1.2;

температурный режим системы подачи проб по п. 3.4.2;

чистоту и герметичность системы измерений по п. 3.4.1.1 и 3.4.1.5.

Если после устранения выявленных в результате проверки недостатков не удалось получить представительную пробу, необходимо изменить положение пробоотборника относительно выходного сечения сопла двигателя, если и это не приведет к получению представительной пробы, то необходимо менять конструкцию пробоотборника.

3.7. Расчет индексов выброса загрязняющих веществ

3.7.1. Индекс выброса загрязняющего вещества для влажной пробы отработавших газов двигателя вычисляют по формуле

₍₈₎

где С_j- объемная доля загрязняющего вещества j во влажной пробе, при этом

_;

η - коэффициент преобразования NO₂ в NO в анализаторе NO_x;

μ_j - молекулярная масса загрязняющего вещества j (_{условно принимают равной условно принимают равной );}

_{- определяют по формулам (5) и (6).}

3.7.2. При необходимости внесения поправочные коэффициентов, учитывающих влияние СО₂ и Н₂О на показания анализаторов СО и NO_x, характеристики которых установлены в табл. 3, эти поправки вычисляют по формулам:

при определении _{во влажной пробе:}

₍₉₎

при определении _{в сухой пробе:}

_{; (10)}

при определении C_NO:

_{; (11)}

_{; (12)}

_{; (13)}

где h_п - объемное влагосодержание пробы газа;

_{, - коэффициенты влияния СО2 на и , соответственно, приведены в технических характеристиках анализаторов;}

_{, - коэффициенты влияния на и , соответственно, приведены в технических характеристиках анализаторов;}

_{- определяют по формулам (5) и (6).}

3.7.2.1. Так как _{в пробе не измеряют и она зависит от Сj при определении которой в свою очередь могут потребоваться поправки на влажность пробы по п. 3.7.2, то для получения достаточной точности определения следует использовать метод итерации с последовательным пересчетом по формуле (13) до получения устойчивого значения, подставляя в формулу и значения, полученные при предыдущей итерации.}

3.7.3. Внесение поправок на влажность пробы

При измерении _{и в сухой или частично осушенной пробе для приведения результатов к влажной пробе используют формулу}

₍₁₄₎

где _{- объемная доля СО и СО2 в сухой пробе отработавших газов, которую получают после прохождения влажной пробы через осушитель или холодильник;}

К - поправочный коэффициент на влажность пробы, который определяют по формуле

₍₁₅₎

где h_п- объемное влагосодержание пробы отработавших газов после осушителя или холодильника.

Вывод формул для расчета объемных долей загрязняющих веществ и индексов выброса приведен в справочном приложении 2.

Допускается рассчитывать объемные доли загрязняющих веществ на ЭВМ, используя методы решения системы уравнений, приведенной в справочном приложении 2.

3.7.4. Приведение индексов выброса к стандартным атмосферным условиям

3.7.4.1. За стандартные атмосферные условия принята Международная стандартная атмосфера по ГОСТ 4401-82, за исключением влажности.

Стандартное влагосодержание установлено равным 0,00629 кг воды на 1 кг сухого воздуха.

3.7.4.2. Приведение индексов выброса С_хН_у и СО, _{и , проводится графическим способом при помощи параметра форсирования камеры сгорания}

₍₁₆₎

где _{- объем жаровой трубы камеры сгорания, м³.}

Для этого строят графики в следующей последовательности:

где _{- расход, давление, температура воздуха перед камерой сгорания и сила тяги двигателя, приведенные к стандартным атмосферным условиям;}

далее по графику _{определяют значения , соответствующие значениям относительной силы тяги из табл. 6;}

а затем по графикам _{при значениях, равных найденным выше значениям , определяют значения и .}

3.7.4.3. Приведение индекса выброса _{, проводят по формуле}

₍₁₇₎

причем приведение по температуре выполняется графическим способом.

Для этого строят график _,

где

далее по графику _{определяют значения , соответствующие значениям относительной силы тяги из табл. 6, и при значениях , равных найденным таким образом значениям , определяют значения .}

3.8. Расчет суммарной массы выбросов

3.8.1. По результатам испытаний двигателя строят график _{и определяют значения , соответствующие значениям относительной силы тяги из табл. 6.}

3.8.2. Для каждого загрязняющего вещества j суммарную массу выброса M_j вычисляют по формуле

_{, (18)}

где _{- по табл. 6.}

Таблица 6

4. Метод определения параметра выброса сажи и удельных выбросов С_xН_y, СО и NO_x для двигателей данного типа.

4.1. Соответствие двигателей данного типа нормам выбросов загрязняющих веществ устанавливают для вновь создаваемых двигателей на этапе государственных испытаний. Для типов двигателей, уже находящихся в эксплуатации, проводятся дополнительные испытания с целью установления соответствия нормам выбросов загрязняющих веществ.