- •А.А. Григорьев
- •ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ТРД)
- •1.1. Преимущества ТРД перед поршневой СУ
- •1.2. Принцип создания тяги ТРД
- •1.3. Изменение параметров рабочего тела и превращения энергии по тракту ТРД
- •1.4. Основные параметры ТРД
- •2.2. Идеальный цикл ТРД
- •3. РЕАЛЬНЫЕ (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ) ЦИКЛЫ ВРД
- •3.1. Процессы в действительном цикле
- •3.2. Работа действительного цикла ТРД
- •3.3. Эффективный КПД ТРД
- •3.4. Тяговый (полетный) КПД ТРД
- •3.5. Полный (экономический) КПД
- •Контрольные вопросы
- •Задачи
- •4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРАХ
- •4.1. Назначение компрессоров и требования, предъявляемые к ним
- •4.2. Основные параметры ОК
- •4.3. Характеристики OK (ХК)
- •Контрольные вопросы
- •5.1. Назначение, классификация и требования к ВЗ ВРД
- •5.3. Дозвуковые воздухозаборники (ДВЗ)
- •5.4. Формы дозвуковых диффузоров
- •Контрольные вопросы
- •Задача
- •6. ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ОСНОВНЫХ КАМЕРАХ СГОРАНИЯ (КС) ВРД
- •6.5. Топливные форсунки, применяемые в КС ВРД
- •6.6. Потери полного давления в КС
- •6.7. Эксплуатационные характеристики КС
- •Контрольные вопросы
- •7. ВЫХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА (ВУ) ВРД
- •7.1. Назначение, состав и требования к ВУ ВРД
- •7.2. Реактивное сопло
- •Контрольные вопросы
- •ОСНОВЫ РАСЧЕТА ТРД
- •8.4. Понятие о свободной энергии ВРД
- •8.5. Основы газодинамического расчета ВРД
- •9.3. Влияние различных факторов на положение ЛСР
- •9.4. Особенности совместной работы ОК и ГТ на неустановившихся режимах
- •9.5. Номенклатура основных режимов работы ТРД
- •Задача
- •10. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРД
- •10.1. Термодинамические основы регулирования ТРД
- •10.2. Типы характеристик ТРД и их назначение
- •10.3. Методы получения ЭХ
- •Контрольные вопросы
- •12. ДВУХКОНТУРНЫЕ ТРД (ТРДД)
- •12.1. Схемы ТРДД и их основные параметры
- •12.2. Газодинамические преимущества ТРДД перед ТРД
- •12.5. Особенности законов регулирования ТРДД
- •12.6. Особенности характеристик ТРДД
- •Контрольные вопросы
- •13. ТУРБОВАЛЬНЫЕ (ТВАД), ТУРБОВИНТОВЫЕ (ТВД)
- •13.1. Принцип действия ГВаД и ТВД
- •13.2. Схемы ТВД и ТВаД
- •13.3. Основные параметры ТВД
- •13.5. Совместная работа узлов ТВД
- •13.6. Дроссельные характеристики ТВД и ТВаД
- •13.7. Климатические характеристики ТВаД
- •13.8. Высотно-скоростные характеристики ТВД и ТВаД
- •Контрольные вопросы
- •14.2. Рабочий процесс в форсажных камерах
- •14.3. Понятие о неустойчивых режимах горения
- •14.4. Особенности эксплуатационных характеристик ТРДФ
- •Контрольные вопросы
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ГРИГОРЬЕВ Андрей Алексеевич
14.4. Особенности эксплуатационных характеристик ТРДФ
14.4.1. Скоростные характеристики ТРДФ
При ПР п = const, Т* = const. Гф = const режим работы
турбокомпрессора ТРДФ такой же, как у ТРД. Поэтому измене ние М. и Н полета аналогично влияет на М в, тс’ , Т*,
и характер протекания ВСХ ТРДФ такой же, как и у ТРД (рис. 14.2).
Рис. 14.2. Зависимости R(M, |
) ТРДФ |
|
|
Отличие от ТРД в том, что у ТРДФ за счет более высокой |
|||
температуры Т* = |
больше величина |
работы |
расширения |
в PC, следовательно, |
больше величины |
сс, Vmax(cc), /?уд, R. |
|
«Вырождение двигателя» наступает при больших скоростях полета.
ТРДФ менее экономичен, чем ТРД (с^урдф > с ктрд). Более высокие значения cR у ТРДФ (рис. 14.3) объясняются снижени ем )]п вследствие:
- снижения Д- Г)тяг, из-за роста сс ;
- снижения г|г , из-за ухудшения теплоиспользования (роста Т Т1);
- снижения Е л , = Т)г(ЖС Г1гфК.
Из рис. 14.3 видно, что при приближении скорости полета к М 1ШХ («вырождение ТРД») ТРДФ становится экономичней,
чем ТРД.
При увеличении М увеличивается относительный рост
/?уд, и уменьшается относительный рост СR ТРДФ по сравне
нию с ТРД (см. рис. 14.2, 14.3).
Вывод: Эффективность ТРДФ возрастает с увеличением Т М полета ЛА.
14.4.2. Дроссельные характеристики ТРДФ При дросселировании ТРДФ снижением Мтф (рис. 14.4),
происходит уменьшение /?ф вследствие снижения Т* Гф =>
IZ>NL Сс ^=>vl /?уд =>>1 /?ф .
Значение Л/тфт]п |
( Дрф min) ограничено возхможностью сры |
ва при Гф, близких к |
Т*, поэтому при выключении форсажа |
скачкообразно падают R и cR.
Рис. 14.4. Дроссельные характеристики ТРДФ
Далее ДХ проходят так же, как у ТРД (см. рис. 14.4).
Так как одновременно с уменьшением Л/тф уменьшается
FK(), то режим работы турбокомпрессора ( Т* = T*nwx, п = пт м )
остается неизменным.
Доля ФК в увеличении температуры газа снижается, так
как снижается доля |
Л/Т()1 в £ М Т, поэтому |
растет суммарная |
|
полнота сгорания топлива Хг|, =>Т т\.. |
|
|
|
Рост г)тяг обусловлен снижением сс . |
|
|
|
В результате растет Т1п, следовательно, снижается |
сR |
||
(улучшается экономичность). |
|
|
|
Контрольные вопросы |
|
|
|
1. Перечислить |
возможные способы |
форсирования |
тя |
ги ТРД. |
|
|
|
2.Преимущества и недостатки форсирования тяги впры ском воды в основную камеру сгорания.
3.Особенности организации процесса устойчивого горения
вфорсажной камере.
4.Назвать причины и виды неустойчивого горения в фор сажной камере.
5.Особенности регулирования ТРД при включении фор сажной камеры.
6.Сравнить скоростные характеристики ТРД и ТРДФ.
7.Особенности дросселирования ТРДФ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Абрамович, Г.И. Прикладная газовая динамика / Г.И. Абрамович. - М : Наука, 1976. - 888 с.
2.Виноградов, Б.С. Прикладная газовая динамика / Б.С. Виноградов. - М.: Изд-во ун-та дружбы народов им. Патриса Лумумбы, 1965. - 348 с.
3.Голубев, В.А. Теория и расчет двухконтурных ТРД / В.А. Голубев. - М.: Изд-во МАИ, 1983. - 82 с.
4.Клячкин, А.Л. Теория воздушно-реактивных двигате
лей / А.Л. Клячкин. - М.: Машиностроение, 1969. -5 1 2 с.
5.Кулагин, В.В. Теория, расчет и проектирование авиа ционных двигателей и энергетических установок: учеб. Кн. 1. Основы теории ГТД. Рабочий процесс и термогазодинамиче ский анализ. Кн. 2. Совместная работа узлов выполненного дви гателя и его характеристики. - М.: Машиностроение, 2002.
6.Кулагин, В.В. Теория ВРД: совместная работа узлов
ихарактеристики газотурбинных двигателей / В.В. Кулагин. - Куйбышев: Изд-во КуАИ, 1988. - 240 с.
7.Лефевр, А. Процессы в камерах сгорания ГТД: пер.
сангл. / А. Лефевр. - М.: Мир, 1986. - 566 с.
8.Нечаев, Ю.Н. Теория авиационных газотурбинных двигателей: в 2 ч. / Ю.Н. Нечаев. - М.: Машиностроение, 1978. - 4 . 2 . - 3 3 4 с.
9.Пчелкин, Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных дви
гателей / Ю.М. Пчелкин. - М.: Машиностроение, 1984. - 280 с.
10. Теория реактивных двигателей (рабочий процесс и х рактеристики) / Б.С. Стечкин и др.; под ред. Б.С. Стечкина. - М.: Оборонгиз, 1958. - 534 с.
11.Теория воздушно-реактивных двигателей / В.М. Аки мов и др.; под ред. С.М. Шляхтенко. - М.: Машиностроение, 2975. - 568 с.
12.Теория, расчет и проектирование авиационных двига
телей и энергетических установок: учеб. /В.И. Бакулев, В.А. Голубев, Б.А. Крылов и др.; под ред. В.А. Сосунова, В.М. Чепкина. - М.: Изд-во МАИ, 2003. - 688 с.
13.Теория двухконтурных турбореактивных двигателей /
B.П. Деменчояок, Л.Н. Дружинин, А.Л. Пахомов и др.; под ред.
C.М. Шляхтенко, В.А. Сосунова. - М.: Машиностроение, 1979. - 432 с.
14.Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей / В.М. Акимов и др.; под ред. С.М. Шляхтенко. - М.: Машино строение, 1987. - 568 с.