II. Расчёт ДТРД с камерой смешения и общим

реактивным соплом... 59

Предварительные расчёты ДТРД с камерой смешения. 59

Расчёт ДТРД с камерой смешения по исходным параметрам.. 60

Определение основных данных двигателя. 62

Предварительная оценка диаметральных размеров характерных сечений двигателя. 62

Глава 6 Термодинамический расчёт ДТРДФ.. 63

I......... Расчёт ДТРДФ с форсажной камерой в наружном контуре. 63

Предварительный расчёт ДТРДФ.. 64

Расчёт ДТРДФ по исходным параметрам.. 65

Определение основных данных двигателя. 67

II....... Расчёт ДТРДФ с форсажной камерой после смешения потоков контуров 68

Расчёт по исходным параметрам.. 69

Определение основных данных двигателя. 69

Приложение 1. 71

Приложение 2. 72

Приложение 3. 73

Приложение 4. 74

Приложение 5. 75

Приложение 6. 77

Приложение 7. 81

Литература. 86

 

 

Условные обозначения

 

ГТД	–газотурбинный двигатель;
ТРД	–турбореактивный двигатель;
ТРДФ	–турбореактивный двигатель с форсажной камерой;
ТВД	–турбовинтовой двигатель;
ДТРД	–двухконтурный ТРД;
ДТРДФ	–двухконтурный ТРД с форсажной камерой;
	–реактивная тяга ГТД, (Дан);
	–удельный расход топлива, отнесенный к тяге, (кг/Дан·час); к мощности, (кг/кВт·час);
	–мощность, (кВт);
	–степень двухконтурности ДТРД;
	–секундный расход воздуха через двигатель, (кг/сек);
	–секундный расход воздуха через внутренний контур, (кг/сек);
	–секундный расход воздуха через наружный контур, (кг/сек);
	–коэффициент восстановления тепла;
	–степень подогрева газа в форсажной камере;
	–число в сечении 4-4. Для ТРД ; для вертолетных ТВД ; для самолетных ТВД . Принятые значения позволяют получить скорость в интервале 200÷300 м/сек. При степени повышения давления в компрессоре для стендового режима можно принимать большие значения для получения приемлемых размеров лопаток последних ступеней турбины;
	–коэффициент, учитывающий утечку воздуха через лабиринтные уплотнения и отбор его на охлаждение двигателя;

–коэффициент, учитывающий массу топлива, введенного в двигатель;

	–коэффициенть избытка воздуха;
	–количество топлива, подводимого на 1 кг воздуха в камеру сгорания;
	–количество топлива, подводимого на 1 кг газов, входящих в форсажную камеру;
	–коэффициент, учитывающий мощность турбины, расходуемую на привод агрегатов;
	–местная скорость звука, (м/сек);
м/сек	–осевая скорость воздуха в сечении 1-1, для маломощных ГТД м/сек. При наличии первой сверхзвуковой ступени компрессора может достигать 220 м/сек.;
м/сек	–осевая скорость воздуха в сечении 2-2;
м/сек	–осевая скорость воздуха на выходе из компрессора наружного контура ДТРД;
м/сек	–осевая скорость газов в сечении 3-3 двигателя;
	–средняя теплоемкость воздуха при в интервале температур , (ккал/кг·град); (Дж/кг·град);
	–средняя теплоемкость газа при и соответствующем в интервале температур , (ккал/кг·град); (Дж/кг·град);
	–коэффициент скорости;
	–газодинамические функции

Средняя теплоемкость и среднее значение показателя адиабаты в интервале температур определяем как значение истинной теплоемкости и показателя адиабаты для средней температуры при соответствующем (приложения 2 и 3).

	–степень повышения давления во входном устройстве двигателя без учета потерь;
	–степень повышения давления в компрессоре, при ;
	–степень повышения давления в компрессоре первого каскада;
	–степень повышения давления в компрессоре второго каскада;
	–степень повышения давления в компрессоре внутреннего контура ДТРД, ;
	–степень повышения давления в компрессоре наружного контура;
	–суммарная степень повышения давления в двигателе без учета потерь, ;
	–степень расширения газа в тербине;
	–степень степень расширения газа в реактивном сопле.

ВВЕДЕНИЕ

 

Основной задачей теплового расчёта газотурбинного двигателя (ГТД) является определение параметров потока газа и размеров проточной части в его характерных сечениях.

Исходные данные для проектирования ГТД определяются типом летательного аппарата (ЛА), для которого этот двигатель предназначен. Такими исходными данными обычно являются расчётная высота и скорость полёта, тип двигателя, его тяга или мощность, удельный расход топлива.

На первом этапе теплового расчёта определяются основные параметры рабочего процесса (температура газа перед турбиной , степень повышения давления в компрессоре ), обеспечивающие достаточно высокую удельную тягу или удельную мощность при заданной экономичности и возможно меньшем удельном весе двигателя. При выборе основных параметров процесса выполняется несколько вариантов теплового расчёта при различных значениях и . Результаты этих расчётов сводятся в таблицы и затем строятся графики зависимости удельной тяги и удельного расхода топлива от и , на основании которых находятся приемлемые значения степени повышения давления в компрессоре, температуры газов перед турбиной и секундного расхода воздуха, соответствующего заданной тяге.

На втором этапе выполняется расчет двигателя по выбранным выше параметрам, в результате которого предварительно определяются диаметральные размеры его характерных сечений, статические и полные давления, температуры и скорости потока газа в этих сечениях, а также уточняются удельная тяга, мощность, расход топлива, воздуха и к.п.д. двигателя.

 

 

Глава 1