Исследование влияния параметров рабочего процесса на удельные параметры двухкамерного турбореактивного двигателя В.Л. Письменный

   2 of 4


На рис. 815 показаны закономерности протекания Pуд и Суд в стартовых условиях (Мп = 0; Н = 0), для Мп = 0,9; Н = 11 км, Мп = 1,5; Н = 11 км и Мп = 2,0; Н = 11 км. Здесь же, для сравнения, показаны закономерности протекания Pуд и Суд для ТРД. Характер изменения характеристик ТРДК аналогичен характеру изменения характеристик ТРД. Как видно из рис. 811, с ростом Пк удельная тяга (для различных n) проходит через максимальное значение, после чего уменьшается. Такое изменение Pуд, как было показано в работе [1] , связано с изменением суммарной эффективной работы циклов. Так, с ростом Мп величина удельной тяги уменьшается за счет того, что рост скорости полета при Н сonst всегда опережает рост скорости истечения из реактивного сопла из-за уменьшения Q. С увеличением высоты полета при Мп const от Н = 0 до Н = 11км при прочих равных условиях Le и Pуд возрастают за счет увеличения подогревов 1 и 2, связанного со снижением Тн. Выше 11 км (до Н = 20 км) температура воздуха Тн почти не меняется и при постоянных значениях Мп и Тг1*, Тг2* суммарная работа циклов и удельная тяга остаются неизменными.

Рис. 8 Рис. 9
  
Рис. 10 Рис. 11

Изменение Суд в зависимости от Пк при различных полетных условиях показано на рис. 1215. Как видно из этих рисунков, практически при любых сочетаниях Мп и Н рост Пк в области ее рабочих значений приводит к уменьшению Суд из-за роста общего КПД. Рост числа Мп при работе дополнительной камеры сгорания слабо сказывается на Суд, так как, в соответствии с уравнением (1), уменьшение Pуд компенсируется снижением относительного расхода топлива - qт за счет роста Тв* и последующего роста температуры воздуха за компрессором Тк*. Понижение режима работы дополнительной камеры сгорания, в частности ее выключение, ведет к снижению темпов уменьшения Суд при увеличении Пк, что связано с увеличением доли внутренних потерь в суммарной работе циклов. Рост высоты полета в области от Н = 0 до Н = 11 км при Мп const слабо влияет на величину Суд, так как при этом увеличение Pуд происходит в связи с увеличением qт, зависящего от Тв* и Тк*. В диапазоне высот Н = 1120 км при прочих равных условиях Суд остается постоянным, так как в этом диапазоне высот температура окружающей среды в соответствии со стандартной атмосферой не меняется. Диапазон возможных изменений удельных параметров при увеличении Мп сужается, а при увеличении высоты до Н = 11 км расширяется, что объясняется влиянием скорости и высоты полета на коэффициент двухконтурности, который при прочих условиях уменьшается при увеличении скорости полета и увеличивается при увеличении высоты полета.

Рис. 12 Рис. 13
  
Рис. 14 Рис. 15

Влияние температуры газа перед лопатками турбины Тг1* на удельные параметры ТРДК иллюстрируется рис. 1619, где показаны изменения Pуд и Суд в зависимости от Тг1* и n в стартовых условиях (Мп = 0, Н = 0) и для Мп = 1,5; Н = 11 км (Пк = 15; Тг2*= 2300 К; с = 0,85; р = 0,93; вх в соответствии с кривой стандартных потерь). Здесь же, для сравнения, показаны закономерности протекания Pуд и Суд для ТРД.

Рис. 16 Рис. 17
  
Рис. 18 Рис. 19

Из представленных рисунков видно, что при изменении Тг1* только Суд имеет минимальные значения, так как при увеличении Тг1* суммарная работа циклов и, соответственно, удельная тяга монотонно растут. Физические сущности процессов, происходящих в ТРДК и ТРД при изменении температуры газов перед лопатками турбины, принципиально не отличается. Минимальные удельные расходы топлива двухкамерный ТРД имеет при температурах Тг1*, соответствующих температурам "вырождения" (рис 18, 19). При росте Тг1* удельный расход топлива монотонно возрастает за счет уменьшения полетного КПД из-за роста скорости истечения газа из сопла.

В итоге, в рабочей области по Пк с ростом последней Pуд проходит через максимальное значение, а Суд все время уменьшается. В рабочей области по Тг1*, где Суд > Судmin, при увеличении Тг1* удельная тяга и расход топлива монотонно увеличиваются. Диапазон изменения Суд при увеличении Тг1* также увеличивается, что связано с повышением коэффициента двухконтурности m.


 
Предыдущая страница Первая страница Следующая страница Последняя страница Сохранить статью в формате Word Версия для печати Предыдущая страница Следующая страница Вверх