Расчёт дтрд с камерой смешения по исходным параметрам

До сечений 4_вн–4_вн и 4_нар–4_нар включительно расчёт производится аналогично расчёту ДТРД без смешения потоков.

Сечение 4_см–4_см

Относительный расход топлива на 1 кг воздуха, проходящего через камеру смешения

.

Температура заторможенного потока газов внутреннего контура на входе в камеру смешения

.

Температура заторможенного потока газов на выходе из камеры смешения

.

Далее определяется

.

Затем по приложению 6 находятся величины и , и оценивается величина средней теплоёмкости

.

Определяется температура и найденная величина сравнивается с выбранной в первом приближении. Сходимость результатов по должна быть в пределах до 0,5%

Давление заторможенного потока газов на выходе из камеры смешения

.

Здесь ;

;

– температура и давление потока газа внутреннего контура на входе в камеру смешения;

0,99 – коэффициент, учитывающий потери полного давления в диффузорном канале за турбиной;

и – коэффициенты скорости потоков в сечениях и .

Если , то [6].

В том случае, когда задаётся одним из коэффициентов скорости или . Второй коэффициент скорости по таблицам газодинамических функций в соответствие с равенством

,

которое равносильно условию

.

Сечение 5–5

Данное сечение рассчитывается как для ТРД, подставляя в расчётные формулы параметры с индексом «4_см» вместо параметров с индексом «4».

 

Определение основных данных двигателя

Величины и определяются по формулам, используемым в расчёте ТРД. Остальные параметры определяются как для ДТРД без смешения потоков.

 

Предварительная оценка диаметральных размеров характерных сечений двигателя

Определение диаметральных размеров характерных сечений двигателя до сечения на входе в камеру смешения включительно проводятся аналогично определению соответствующих сечений ДТРД без смешения потоков.

Размеры сечений на выходе из камеры смешения определяются следующим образом

где .

Здесь ;

;

.

Коэффициент скорости потока на выходе из камеры смешения определяется по газодинамической функции , значения которой находится согласно условия

.

Площади проходных сечений

;

.

Здесь ,

– критическая скорость звука в сечении ,

,

,

– критическая скорость звука в сечении

,

,

Статические температуры и , давления и определяются по газодинамическим функциям и , взятых для соответствующих

, , ^°К,

, .

Размеры сечения на выходе из реактивного сопла определяются как для простого ТРД.

Если отношение существенно больше критического необходима постановка сопла Лаваля.

 

 

Глава 6

Термодинамический расчёт ДТРДФ

 

I. Расчёт ДТРДФ с форсажной камерой в наружном контуре

 

Сжигание топлива в наружном контуре приводит к росту удельной тяги двигателя. При этом с целью сохранения данного режима работы двигателя по оборотам «n» и температуре «» сопло наружного контура выполняется регулируемым, т.е. при подаче топлива производится увеличение сопла.

 

Рисунок 6.1.

Предварительный расчёт ДТРДФ

Выбор исходных параметров ДТРДФ предусматривает работу двигателя с включенной форсажной камерой на расчётной сверхзвуковой скорости полёта.

Предварительные расчёты ДТРДФ производятся для 1÷2 значений температуры , 2÷3 значений подогрева воздуха в форсажной камере , 4÷5 значений и 2÷3 значения коэффициента двухконтурности m. Величина подогрева (меньшие значения при больших М _н полёта и больших значениях ), а (при М _н >2).

Величина свободной энергии в двигателе

Здесь – свободная энергия обычного ДТРД без форсажной камеры. Оптимальное значение коэффициента распределения энергии между контурами ДТРДФ.

.

Для каждого полученного значения необходимо проверять величину , которая не должна превышать 2000^°К.

Температура в сечении 2_нар–2_нар по наружному контуру

.

Здесь оценивается по приложению 6 по температуре .

Поскольку , то в сечении

.

Удельная тяга ДТРДФ, отнесённая к общему расходу воздуха

 

Удельный расход топлива ДТРДФ

.

Здесь оценивается по графикам приложения 4 по температурам , а – по температурам .

По полученным величинам и строятся графики , и выбираются приемлемые сочетания , которые принимаются за исходные. После окончательного выбора сочетания параметров определяются исходное значение и соответствующее ему .