Климатические характеристики ТВаД

Скоростные характеристики ТВаД обычно не рассматривают, так как ТВаД со СТ используются на наземных установках (V = 0) или на вертолетах (V ≤ 250 км/ч), когда N _e и c _e изменяются в пределах 2…3 %.

Факторами, существенно влияющими на величину N _e и c _e ТВаД наземного применения, являются температура Т _н и давление р _н атмосферного воздуха на входе в двигатель. Только на территории нашей страны сезонное изменение атмосферной температуры происходит в диапазоне от – 60 до + 50^оС.

Атмосферное давление с течением времени заметно изменяется, кроме того, ГТУ могут располагаться как в низинах, так и в горных районах, поэтому необходимо учитывать и влияние атмосферного давления на параметры ТВаД.

Зависимости N _e(Т _н, р _н) и с _e(Т _н, р _н) называются климатическими характеристиками (КХ) ТВаД.

Зависимости N _e(Т _н) и с _e(Т _н) при р _н = const

 

Зависимости N _e(Т _н) и с _e(Т _н) при р _н = const

При условии, что САУ поддерживает , уменьшение температуры атмосферного воздуха Т _н, следовательно, приводит к . Так как в выходном устройстве ТВаД всегда докритический перепад давлений (с _с < с _кр), то при увеличении давления на его входе будет увеличиваться , следовательно, . Рост степени расширения газа в СТ приведет к увеличению N _СТ и N _е = N _СТ η_СТ (рис. 2.10).

Физически это объясняется тем, что темп роста давления за СТ сдерживается возрастающим расходом газа через выходное устройство, следовательно, .

Рост N _е происходит так же вследствие роста расхода воздуха М _в.при .

При увеличении М _в САУ, для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха α в зоне горения, следовательно, для поддержания будет увеличивать подачу топлива М _тв КС. Однако темп роста М _т при уменьшении Т _н будет ниже темпа роста эффективной мощности N _е. Это объясняется тем, что при будет улучшаться теплоиспользование в двигателе, следовательно, расти эффективный КПД η_е = η_п. В результате удельный расход топлива будет снижаться .

В ТВаД с нерегулируемым компрессором с уменьшением t _н << 0^оС темпы роста N _e и снижения с _е замедляются (см. рис. 2.10). Это объясняется тем, что при высоких значениях (рабочая точка на ХК движется вверх по ЛСР) (рис. 2.11), заметно падает , следовательно, замедляется темп роста . Если предусмотрено регулирование компрессора во всем диапазоне приведенных частот вращения n _пр, КПД компрессора при высоких значениях n _пр практически не изменяется и темп роста и остается неизменным (см. рис. 2.10)

Зависимости N _e(р _н) и с _e(р _н) при Т _н = const

При росте , следовательно, . Работа расширения газа в СТ L _СТ не изменяется и N _уд = L _eη_СТ = const.

В то же время, при , увеличивается расход газа через сопловой аппарат первой ступени турбины М _г.СА, уменьшается дросселирующий эффект турбины на ОК,следовательно, увеличивается расход воздуха М _в через двигатель. В результате возрастает . При увеличении М _в САУ, для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха α в зоне горения, следовательно, для поддержания будет увеличивать подачу топлива М _тв КС пропорционально росту р _н. Так как N _е и М _т растут пропорционально росту р _н с одинаковым темпом, то удельный расход топлива с _е практически не изменяется.