Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок.-2

.pdf
Скачиваний:
10
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
10.4 Mб
Скачать

1. При уменьшении Т*(in )

в диапазоне Т*<Т *<Г *„

1\ /

Я\ Г 1ГК1Х

уменьшается cR, так как Т* стремится к Т*к (Т л п) (рис. 10.5).

Рис. 10.5. Зависимость cR n)

2. При Т*к достигается

cRmin.

3. При уменьшении

в диапазоне гмг<т;<т;к рас-

тет cR, что объясняется ухудшением теплоиспользования в дви­ гателе. То есть темп снижения g, = с (Ц Т* -Г *) преобладает над темпом снижения Qz=cpA i r c ~ T«)- При этом снижается

Лс

Л„ =>Т ся ■

 

Дроссельные характеристики при регулировании ОК

 

поворотом лопаток (ПЛ) НА

 

Характер протекания зависимости R(n) определяется зави­

симостями М а(п) и Л (и). При уменьшении п практически

пропорционально уменьшается М в. Одновременно снижается Луд = 'l сс- V , характер изменения которой зависит от измене­ ния я* и Г,! , так как сс(я*, Г*).

В двигателе с нерегулируемым ОК при >lw<w (л,шх) Т*

первоначально резко снижается, затем темп снижения Т* за­ медляется, а в области п —>лмг Т* начинает возрастать до зна­ чительных величин (рис. 10.6).

Рис. 10.6. Зависимость Т* (п)

Это объясняется тем, что в области пш из-за рассогласо­

вания работы первых и последних ступеней ОК резко снижается

ц к, это приводит к значительному росту

LKпотр.

В то же время вследствие снижения

Г|*

и кт (ГТ выходит

из расчетного режима работы), уменьшается

расп.

Для поддержания баланса мощностей ( Nr = N K) приходит­

ся увеличивать Т* = > Т Ц = > Т NT.

При регулировании ОК поворотом лопаток НА в области малых ппр рассогласования в работе ступеней не наступает

(/ = /р) и T|" = const Во всем диапазоне уменьшения п проис­ ходит снижение Г“(ч1л/Т) (см. рис. 10.6).

Темп снижения c.Q=>ч1 Ry. =>-1 R возрастает, а темп роста

ск = М т/ R замедляется (рис. 10.7).

Вывод:

1. Регулирование ОК при дросселировании приводит к бо­ лее резкому снижению тяги, что позволяет повысить имг (см.

рис. 10.7), следовательно, улучшить приемистость ( i tnp).

2. Экономичность на дроссельных режимах улучшается (•^Сд).

Дроссельные характеристики ТРД с автоматом перепуска воздуха (АПВ) и регулируемой f K[j

При уменьшении п от лт.1Х до ппп ~ 0,8 характер измене­ ния R и Сд обычный (рис. 10.8).

Рис. 10.8. ДХ при использовании АПВ и регулируемого PC

При п = 7ГП1, открывается перепуск воздуха (ПВ), что при­

водит к росту расхода воздуха

М в через первые ступени ОК

и, следовательно, увеличению

NK> NT, так как приходится

сжимать дополнительный воздух, выпускаемый через окна ПВ.

В результате уменьшается п => САУ Т М т=>Т Т* =>Т NT

=>т й ---йпв

Вследствие увеличения температуры Т* с одной стороны, уменьшается МгСА с другой стороны, при увеличении

Tl .оТ с\ =>Т Ryj. . Однако темп снижения М а превосходит темп

роста

Rva,

поэтому скачкообразно

уменьшается R =

= U M

j R ya.

 

 

При включении ПВ скачкообразно возрастает cR, так как

увеличивается

Мт при уменьшении

R , следовательно,

Т cR=Т Мт /1 R . Физически рост cR объясняется тем, что при­ ходится тратить часть топлива на совершение работы по сжатию

воздуха, выпускаемого в атмосферу и не участвующего в созда­ нии тяги.

При включении ПВ существенно возрастает АКу.

При п = пс раскрывается сопло ( Т FKp):

Т FKp=^>Т я +г =>Т 1^ =>Т п => САУ 'l Мт =>l Т*

LT

п —пс\

Т Р к р

Рт =>^ К

Сс=>Ь Луд =>l R ;

 

4- Т ' =>4 Т* =>-1- сс=>4- /?уд =>4- R ;

4- г; =>Т мгСА=>Т м„ =>Т са=>4- /< /р

(рис. 10.9), снижается АКу .

Так как ОК нерегулируемый, то будут уменьшаться я*

и Г|к, следовательно, возрастет cR.

Таким образом, при увеличении FKp скачкообразно умень­

шается R и возрастает cR (см. рис. 10.8).

Выводы: 1. Использование при дросселировании ТРД АПВ и регулирования PC, приводит к росту темпа снижения тяги, что

позволяет повысить /*мг, следовательно, улучшить приеми­ стость ( i /пр).

2. Экономичность на дроссельных режимах ухудшается

( Т £'/? )• 3. Запас устойчивости ОК при использовании АПВ в целом

возрастает ( Т ДКу).

Влияние программы регулирования на протекание ДХ

ПР Т* = const (Мт= const)

Дросселирование ТРД осуществляется уменьшением FKp.

Так как в соответствии с уравнением совместной работы ГТ

2п

и

PC

<

^ ( F KP/ F c a ) " +1,

т о

при

уменьшении

FKp=>i пт=>i NT < NK=>>l n => >1 nK=>>l M a

R = Rya >LMu.

Одновременно

при уменьшении п к => i

р*к

р *=>i р* =>

=>i К =

=>| Cc =>4- /?

R =1 RyaM B.

 

 

 

Р»

 

 

 

 

Таким образом, при уменьшении

F вследствие уменьше­

ния Rya и М а интенсивно снижается

R . Так как снижение тяги

происходит при

М т= const, то

энергично

возрастает

_ Л/т = const

 

 

 

Согласно

промежуточному

уравнению

JICP:

г :

л* = Ас/(Хал) 1— РТ движется по лучу 2 (рис. 10.10), соответ- Т):

ствуюшему Д = const.

Недостатки дросселирования при ПР Т* = const :

-низкая экономичность ( ТТ cR);

-резкое снижение АКу ;

-ухудшение приемистости ( Т tnp) из-за снижения запаса по

Т'г вследствие уменьшения АКу ;

- снижение ресурса ТРД вследствие того, что Т ^‘ г = Г* .

ПР птм = const

Дросселирование осуществляется уменьшением М г =>^ Т *,

а поддержание лтах = const производится увеличением

FKр. При

этом

 

I Mr =>l Т* =>i N, < N H=>ln=> САУ Т FKp =>Т <

=>

=>Т NT =>tn = nmm;

 

•i Т'г =>Т М СА =>Т А/в (незначительно);

 

I г; =>i г; =>l L pc =*1 сс=>i /?уд=>i R =U Rya T M a .

Таким образом, снижение тяги R вследствие уменьшения R сдерживается некоторым ростом М в .

ы е о д ы

 

РТ движется по напорной кривой (линия 3 на рис.

10.10)

в

область

с

большими

расходами,

так

как

 

п =const

 

 

 

 

 

п„р — j =

----------= const, удаляясь от ГГУ, при этом увеличи-

 

V C

= const

 

 

 

 

вается ДК

 

 

 

 

 

 

Недостатки дросселирования при IIP nmax = const :

-медленно снижается R ;

-диапазон изменения F не перекрывает весь диапазон

изменения тяги R от максимального режима до режима «МГ».

В : 1. Дросселирование при ПР Г* = const и ПР /1(ШХ= const в чистом виде неприемлемо из-за существенных недостатков.

2. Необходимо применять комбинированные программы дросселирования.

Дросселирование при комбинированной ПР

J. Уменьшение R при ПР nmax = const (участок PN).

Так как при и = л111ах Т*шх >7j*3K, то снижение Г" от Гг+, до Г*эк на участке PN (рис. ЮЛ 1) приводит к уменьшению сл , и в точке N достигается Fxpm:ix, cRmm.

Рис. 10.11. ДХ при комбинированной ПР

2. Уменьшение R снижением М т(участок NL).

При этом уменьшается Т* и п , что приводит к энергично­

му снижению R

Так как темп снижения R превосходит темп

снижения М т , то

возрастает cR = Ф M T/ i i R - участок NL

(см. рис. 10.1 J).

 

Вывод: Дросселирование при комбинированной ПР позво­

ляет, проигрывая в экономичности в зоне лмг, получить боль­

шие значения

пш

при относительно низкой Г*, что улучшает

приемистость ТРД и увеличивает его ресурс.

 

 

 

 

Оптимальное дросселирование

 

Для

получения

оптимальной

ДХ

(c ^ mjn)

необходимо на

участке

NK (см. рис.

10.11) одновременно с уменынением рас­

хода топлива М тприкрывать PC ( i

), в этом случае

Ф FKp =>i л* =>vt NT=>vl n - темп снижения n ускоряется;

ь ^

^

 

p\ =>7 < =>T cc

/?уд =>T R -

темп снижения

R замедляется;

 

 

 

 

 

l F

 

 

M rPC =>vl М в - темп роста коэффициента избыт­

ка воздуха

а

(при

*1 М т) замедляется, следовательно, замед­

ляется темп

снижения 71*, что дополнительно

сдерживает па­

дение R.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, уменьшение

FKp сдерживает темп падения

/?, что способствует замедлению

темпа роста

(см.

рис. 10.11).

 

 

 

 

 

 

W /?

 

 

 

 

 

 

 

10.2.2. Скоростные характеристики (СХ) ТРД

СХ ТРД - это зависимости R(M ) и cR(M) на заданном режиме работы двигателя, при Н = const и принятой программе регулирования (ПР).

Условия построения СХ:

1.Н = const;

2.ПР п = 1!„ых = const; г ; = Г*,ах = const.

Зависимость /?(М)

При расчетном режиме работы PC (рс = р„) и допущении, что М„ = Мг (р = 1), тяга ТРД определится по формуле

 

 

Я = Мв/?уд=М„(сс-У ).

(10.1)

Взаимное изменение Луд и М в, при изменении М полета,

будет

определять

характер

протекания зависимости R(M)

(рис.

10.13).

 

 

 

 

 

1. При увеличении M=s>T n v {g = p'[ V 2

п аа n vnK.

Одновременно

при

Т

М = > Т 2’вх =>-1 ппр ~ п/-^Т Гвх =>

 

), так как темп роста

nv

превышает темп снижения

л*, го Т я*в = Т Т n*v -I я*, но темп роста л дв

сдерживается неко­

торым снижением к к.

 

 

 

 

При Т 71дв =>Т р к =>Т pi =>Т р *

(при

7t* = const) =>Т 71* =

Т}

=——-=>? сс (рис. 10.12). Невысокий темп роста сс(Т 71дв) еще

Р„

более замедляется из-за того, что при Т Г * х = > Т Г * =>

=>i Q, => 4 L„, =>Ф L, ~ с2. Этим объясняется нелинейный ха-

 

 

вп

с

с

 

 

 

рактер изменения сс при увеличении М полета.

 

 

 

При увеличении М полета одновременно с ростом сс рас­

тет

скорость

полета

V

причем темп

роста

скорости

V ~ Т

М = Т V / а (см. рис. 10.12).

 

 

 

Таким

образом,

при

увеличении

М

снижается

/?у;1 = Т с, -

V (см. рис.

10.13).

 

 

Соседние файлы в папке книги