Расчёт ДТРДФ по исходным параметрам

Расчёт параметров в сечениях а–а, 1–1, 2_вн–2_вн, 3_вн–3_вн, 4_вн–4_вн, 5_вн–5_вн, 2_нар–2_нар проводится так же, как для простого ДТРД (без форсажной камеры). Если при этом рассматривается стендовый случай, то при расчёте сечения 4_вн–4_вн оценка производится по , т.е. по свободной энергии, найденной для обычного ДТРД.

В том случае, когда ДТРДФ рассматривается в полётных условиях, то при расчёте сечения 4_вн–4_вн оценка работы выполняется не по (как в расчёте обычного ДТРД), а по формуле

,

где

.

Величина и выбираются из графиков приложений 6 и 7 по .

В стендовых условиях величина определяется исходя из оптимального значения коэффициента распределения свободной энергии . В полётных условиях расчёт по приводит к заметному утяжелению компрессора наружного контура. Поэтому при расчёте сечения 4_вн–4_вн принимается в расчёт такое , которое соответствовало бы в стендовых условиях . Связь между и определяется зависимостью

.

Сечение

Расход топлива на 1 кг воздуха в наружном контуре

.

Коэффициент избытка воздуха в наружном контуре

.

Полное давление воздуха перед соплом наружного контура

.

Здесь , определяется из графика (приложение 8) с учётом соотношений и , .

Статическая температура газов перед соплом наружного контура

.

Показатель адиабаты определяется из графика приложения 7 по , а .

Статическое давление воздуха перед соплом наружного контура

.

Удельный вес газов перед соплом наружного контура

,

где определяется из графика приложения 4.

Скорость потока газа перед соплом наружного контура

.

Сечение 5_нар–5_нар

Расчёт этого сечения проводится в соответствии с расчётом сечение 5_нар–5_нар обычного ДТРД. При этом вместо индекса «4_нар» подставляются в соответствующие формулы параметры с индексами « ».

 

Определение основных данных двигателя

Удельная тяга двигателя, отнесённая к общему расходу воздуха:

а) при неполном расширении в обоих контурах

б) при полном расширении в обоих контурах или в одном из контуров статическая добавка тяги в соответствующем контуре будет равна нулю.

Удельный расход топлива

.

Остальные величины основных данных ДТРДФ оцениваются аналогично ДТРД.

В связи с впрыском топлива при расчёте учитывается увеличение массы газа, вытекающего из наружного контура

;

.

Предварительная оценка размеров характерных сечений ДТРДФ ведётся аналогично ДТРД.

 

II. Расчёт ДТРДФ с форсажной камерой после смешения потоков контуров

 

В данном случае двигатель имеет одно общее регулируемое реактивное сопло. Сжигание дополнительного количества топлива осуществляется после смешения потоков наружного и внутреннего контуров.

 

 

Рисунок 6.2.

 

Выбор величин , , m, определение , анализ результатов расчётов и оценка исходных параметров проводится аналогично расчёту ДТРДФ с форсажом в наружном контуре.

Удельная тяга двигателя, отнесённая к общему расходу воздуха

.

Здесь

.

Величина определяется как в расчёте ДТРД со смешением потоков, – степень подогрева в форсажной камере.

Удельный расход топлива

.

С достаточной степенью точности в предварительном расчёте

.

Здесь – средний коэффициент избытка воздуха, характеризующий процесс в основной и форсажной камере сгорания;

– коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания, определяемый по температурам и по графику приложения 1 как в предварительном расчёте ТРД;

– коэффициент избытка воздуха в форсажной камере сгорания, определяемый по и по тому же графику.

Температура , при этом , а температура определяется как для ТРДФ.

 

 

Расчёт по исходным параметрам

До сечения 4_см–4_см включительно расчёт проводится как для ДТРД со смешением потоков.

Сечение

Расход топлива в форсажной камере на 1 кг общего расхода воздуха

.

Здесь .

Теплоемкость определяется для , найденного в предварительном расчёте.

Коэффициент избытка воздуха в сечении

.

Расчёт остальных параметров в сечениях и 5–5 ведётся аналогично расчёту ТРДФ.