Определение расхода топлива в камерах сгорания

Рис. 7.8.Условная теплоемкость процесса подвода теплоты в камере сгорания ГТД

Действительный процесс горения топлива в камере сгорания сопровождается изменением как количества, так и химического состава газа, что делает за­дачу определения потребного расхода топлива сложной. Расход топлива в этом случае может быть определен по следующей формуле

,

где с _п - условная теплоемкость процесса подвода теплоты в камере сгорания, которая должна быть определена с учетом состава продуктов сгорания, зависимости теплоемкости воздуха и продуктов сгорания от температуры и условий проведения опытов по определению теплотворности топлива. Результаты таких расчетов для случая, когда топливом является авиационный керосин и , представлены на рис. 7.8.

Они получены при условии, что значения  соответствуют полному сгоранию топлива, т.е. все поправки на неполноту сгорания учитываются коэффициентом и могут быть с достаточной для инженерных расчетов точностью аппроксимированы формулой

 

НАЗНАЧЕНИЕ КАМЕР СМЕШЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ

ТРЕБОВАНИЯ К НИМ

Камеры смешения применяются в двухконтурных турбореактивных двигателях. Особенностью любого двухконтурного двигателя является разделение потока воздуха, поступающего в двигатель, на две части.

Часть воздуха, поступающая во внутренний контур, после сжатия её в компрессоре участвует затем в процессе горения топлива. При последующем расширении продуктов сгорания в турбине за счет уменьшения их полной энтальпии обеспечивается получение работы (и мощности), необходимой для вращения компрессора.

Другая часть воздуха после компрессора низкого давления (вентилятора) поступает в наружный контур.

Отношение расхода воздуха через наружный контур  к расходу через внутренний контур  называется степенью двухконтурности двигателя

.

У двигателей со смешением потоков (ТРДДсм) потоки газа, выходящего из турбины, и воздуха, проходящего через наружный контур, перемешиваются за турбиной в специальной камере, называемой камерой смешения, и истекают далее из двигателя через общее сопло.

Исследования показывают, что при достаточно полном перемешивании потоков, вытекающих из внутреннего и внешнего контуров, можно получить некоторое увеличение удельной тяги и соответственно улучшение экономичности двигателя по сравнению с двигателем без смешения потоков.

Назначением камер смешения в ТРДДсм является обеспечение достаточно полного смешения потока воздуха из наружного контура с газовым потоком, вытекающим из турбины.

Однако указанный положительный эффект от смешения потоков в ТРДДсм может наступить только при незначительном уровне гидравлических потерь, сопровождающих процесс смешения, а для полного перемешивания потоков, если не принимать специальных мероприятий, обычно требуется камера смешения, длина которой значительно превышает её диаметр. Поэтому основными требованиями к камерам смешения являются высокая полнота смешения при незначительных потерях полного давления и минимальных габаритных размерах.