Вход в двигатель (сечение н-н). По таблице параметров стандартной атмосферы находим и : = К., = Па.
По приведенным формулам для заданного получаем значения и :
= .
Так как , то .
= = .
Заторможенные параметры воздушного потока на входе в двигатель вычисляем по соотношениям:
= К.
Па.
Вход в вентилятор (сечение в-в)
Температура и давление потока на входе в КНД не будут равны параметрам на входе в двигатель, так как в ТВВД в корневых сечениях лопастей происходит энергообмен корневыми сечениями лопастей и воздухом поступающим в компрессор:
Па.
где: - относительное повышение полной температуры воздуха в корневой части винтовентилятора,
где: - адиабатический КПД корневой части винтовентилятора.
Выход из компрессора (сечения к-к)
Параметры воздуха на выходе из компрессора и работу компрессора (механическую энергию, передаваемую в компрессоре каждому килограмму протекающего через него воздуха) определяют по соотношению
Выход из камеры сгорания (сечение г-г)
где: коэффициент восстановления полного давления в КС;
где: гидравлическое и тепловое сопротивление соответственно.
Гидравлическое сопротивление состоит в основном из сопротивления диффузора и фронтового устройства. Для основных КС . Принимаем .
Тепловое сопротивление является следствием подвода тепла к потоку газа и увеличивается с ростом скорости потока и степени его подогрева. Принимаем .
Тогда
Относительный расход топлива в основной КС вычисляем по уравнению Я.Т. Ильичева:
где комплексы, которые берутся из таблиц по величинам и
коэффициент полноты сгорания топлива в КС;
теплотворная способность топлива.
Потери тепла в КС связаны в основном с неполным сгоранием, поскольку потери тепла из-за отсутствия теплоизоляции стенок на установившихся режимах работы двигателя обычно пренебрежимо малы. На расчетном режиме основных КС, достигает значений . Принимаем равным 0,992.
Тогда с учетом этих величин относительный расход топлива равняется:
Выход из турбины компрессора (сечение тк-тк)
Расход газа через турбину отличается от расхода воздуха, поступающего на вход в компрессор, на количество топлива, введенное в основную камеру сгорания, и количество воздуха, отбираемого на охлаждение горячих элементов конструкции двигателя и нужды летательного аппарата:
где: отбор воздуха на нужды самолета.
принимаем равным 0,09, т.е.9% воздуха, проходящего через компрессор.
Из баланса мощностей выражаем работу ТВД:
где механический КПД ротора, учитывающий потери в опорах ротора и отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель и летательный аппарат. Эти потери, как правило, не превышают 1…2% от всей мощности, передаваемой ротором, т.е. . Большие значения соответствуют более крупным двигателям. принимаем равным 0,985.
Вычисляем степень понижения давления в турбине компрессора и параметры газа на выходе из нее:
где: изоэнтропический КПД. Принимаем равным 0,871.
Выход из турбины вентилятора (сечение т-т).
Определим работу на валу турбины винтовентилятора по выражению:
где: свободная работа цикла,
где: КПД процесса расширения в турбине винта и выходном устройстве, в первом приближении равный
скорость истечения газа из двигателя
Полученное значение работы турбины винтовентилятора является приближенным из-за неточного задания .
Соответствующее этой величине значения температуры и давления газов за турбиной винтовентилятора и на срезе выходного устройства определяют по таким формулам:
Уточнение значений и и вычисление суммарной степени пониженного полного давления в турбине выполним по таким соотношениям:
, где: ;
так как разница между и , что и уточнение значений не требуется.
Удельные параметры двигателя. Для ТВВД в качестве удельных параметров принимается удельная эквивалентная мощность и удельный расход топлива, отнесенный к этой мощности:
где экспериментальный коэффициент, определяющий тягу винта при работе двигателя на месте, отнесенную к мощности, подводимой к винту. При сравнительных расчетах обычно принимают
На этом термогазодинамический расчет заканчивается.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 191.