Определение основных данных ТВаД.

1. Определение параметров рабочего тела
в характерных сечениях ТВаД

Сечение вх-вх на входе в компрессор

 

.

 

· Полное давление воздуха

 

.

 

· Статическая температура воздуха

 

.

· статическое давление воздуха

 

.

 

· статическая плотность воздуха

 

.

 

Сечение к-к на выходе из компрессора

 

· Потребная работа компрессора

 

,

где: с_р =1025 Дж/кг·K; k =1,386 определены по справочным таблицам для , где – для выбранного значения определяется с помощью специального графика.

 

· полная температура воздуха

 

.

Уточняем значения с_р и k для нового значения , пересчета L _к и не требуется.

 

· статическая температура воздуха

 

,

где: с_р =1075 Дж/кг·K для ; с _к =110 м/с (значение с _к выбирается в диапазоне 100…190 м/с, чем выше ОК, тем ниже значение с _к.

 

· полное давление воздуха

 

.

 

· статическое давление воздуха

 

,

где: k определяется по таблице (Приложение 1) для

 

· статическая плотность воздуха

 

.

 

Сечение г-г на выходе из камеры сгорания

 

· относительный расход топлива

 

,

где с _р.г =1150 Дж/кг·K для и

.

 

· полное давление газа

 

.

 

· статическая температура газа

 

,

где: с_{р .г} = 1225 Дж/кг·K для и ; с _г =160 м/с – осевая скорость газа за камерой сгорания (значение с _г выбирается в диапазоне 110…200 м/с в зависимости от выбранной с _к)

 

· статическое давление газа

 

,

где k _г =1,305 для и

 

· статическая плотность газа

 

.

 

Сечение т-т за турбиной

 

· Работа свободной турбины

,

где

 

· Работа всей турбины (ТК + СТ)

 

.

 

· Полная температура газа

 

,

где в первом приближении с_{р .г} = 1225 Дж/кг·K для

Для с_{р .г} = 1195 Дж/кг·K, k _г = 1,316.

Тогда с учетом поправки с_{р .г}

.

 

· степень понижения давления в турбине

 

.

 

· полное давление газа

 

.

Отметим, что , это необходимо, чтобы газ вытекал из ВУ.

 

· статическое давление газа

 

,

где – k _г определяется для

 

· абсолютная скорость газа

 

,

где М_т = 0,55 – число Маха, k _г = 1,351 (для ).

 

· статическое давление газа

 

.

 

· статическая плотность газа

 

.

 

Сечение ТК-ТК за турбиной компрессора

 

· работа турбины компрессора

 

.

 

· полная температура газа

 

,

где: в первом приближении с_{р .г} = 1195 Дж/кг·K, k _г = 1,316 для

 

.

 

Уточняем значения с_{р .г} и k _г для .

с_{р .г} = 1195 Дж/кг·K, k _г = 1,316, пересчета не требуется.

 

· степень понижения давления в турбине компрессора

 

.

 

· полное давление газа

.

 

Статические параметры газа в этом сечении не определяем

 

Сечение с-с на выходе из ВУ

 

р _с = р _н = 1,013·10⁵ Па.

 

· степень понижения давления в выходном устройстве

 

.

 

Полное давление за турбиной выше , но поэтому канал ВУ имеет небольшое сужение.

В предварительном расчете была выбрана скорость на выходе из сопла с _с = 180 м/с.

 

· расчетная скорость истечения газа из ВУ

 

,

где k _г = 1,351, с_{р .г} = 1095 Дж/кг·K, для

 

.

 

Вычисленная скорость с _с = 180,86 м/с практически совпадает с выбранным «исходным» значением с _с = 180 м/с.

 

· полная температура газа

 

.

 

· полное давление газа

 

.

 

· статическая температура газа

 

.

 

· статическая плотность газа

 

.

 

Результаты расчетов по сечениям сведены в таблицу 3.2 и по ним строится схема изменения параметров рабочего тела по тракту ТВаД (см. рис. 1.5).

 

 

Таблица 3.2

 

Величина	Обозначение, размерность	Сечение по тракту
вх-вх	к-к	г-г	ТК-ТК	т-т	с-с
Полная температура			629,79		998,64	794,17	781,47
Статическая температура		270,04	623,89			781,47	765,5
Полное давление		0,9826	12,28	11,67	3,43	1,094	1,072
Статическое давление		0,7843	11,87	11,0		0,9141	1,013
Плотность		1,012	6,632	2,994		0,42	0,453
Скорость						298,33	180,86