книги / Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок.-2
.pdfРис. 10.12. Зависимости с с ( м ) , У ( м )
Рис. 10.13. Зависимость /?(м, //)
При М = М 1ШХ, R = М в/?уд = 0 , наступает «вырождение
двигателя», то есть дальнейшее увеличение скорости V стано вится невозможным.
2. При увеличении М также растет я*в =>Т р к => Т р СлА
Так как во всем диапазоне чисел М q (\CA) = l, то приве денный расход газа через СА первой ступени ГТ:
М.г.СА пр |
= const. |
|
PcА |
Дня соблюдения условия |
Л/гСАц( = const при увеличении |
р ^ физический расход газа должен растя Т |
М,ГА =>Т Мя (см. |
||
рис. 10.13). |
|
|
|
|
Влияние высоты полета на зависимость /?(М) |
||
При увеличении высоты полета И происходит следующее: |
|||
I. 4 Тл =>47^ |
Д=>ТQi =>ТL^ |
Lg => |
|
ее |
; |
|
|
Z. 4 pm=Лр*т = > ipl = > 4 р с а = > ^ М г.с а = > ^ B -
Так как теми снижения М, значительнее чем темп роста то при увеличении Н будет уменьшаться R =Т
(ем, рис 10.13).
Рост при увеличении Н приводит к более позднему
«ашрщеданш© двигателя» (при больших М__ полета) (см.
репс 10.13)..
Приувеличении Н >11KM( 7„, = const) темп сиижепия тяги
цещжшя; R ~44 МвЛ^, так как const.
Зависимость с„
Дз» установления зависимости сДМ) гагашапзутакж фор мулой
^Л г^я» ^
m
Рис. 10.14. Зависимость cR(м)
Взаимное изменение £>о и Rya при увеличении М, опреде
ляет характер протекания зависимости cR(М) (рис. 10.14).
Так как при увеличении М темп снижения Rya превосходит
|
4,0 |
темп снижения Q0, то будет расти ся ~ -р —2—. |
|
|
/\уд |
Уменьшение Q0 при |
росте М связано с ростом |
r := > i( 7 - ;- T r ;) . |
|
При М = М 1ШХ{v = сс) => R |
= 0 => cR -> +оо |
Влияние высоты полета на зависимость cR(М)
При |
увеличении |
Н |
Гвх =>NL Т* =>Т (T^ - NL Т*)=> |
TQ0^TLb„=> Т Le =>Т сс, |
то |
есть «вырождение двигателя» |
|
(I/ = р ) произойдет при большей М тах полета (см. рис. 10.14). Одновременно при росте Н растет RyJS, причем значитель
нее. чем увеличивается Т (2о - В результате этого характеристи ка сд(М) на большей Н полета пройдет ниже.
Для уяснения характера влияния я* на протекание СХ бу
дем параллельно строить СХ у двух ТРД, имеющих при |
М = О |
равные М а и Т*, но разные я* . |
|
Так как при М = 0 у ТРД с более высоконапорным ком |
|
прессором (большей я* р) выше R = сс, то и R = RyaM t |
будет |
больше (рис. 10.15). |
|
Рис. 10.15. Зависимости /?уд(м ) и А/0(м)
|
при разных л* |
|
|
Увеличение |
М полета |
приводит к |
росту я д9 = |
= ТТ nv I я* =>Т Мв, причем у ТРД с меньшей |
я* р, сдержи |
||
вающее действие |
снижения я* |
будет слабее, |
следовательно, |
рост яД8 - интенсивней. Эго приводит к более энергичному рос ту расхода Ми и более плавному снижению R .
Вследствие |
более интенсивного роста л*в =>Т с, у ТРД |
с меньшей я* |
«вырождение» наступит при большем М |ШХ по |
лета (рис. 10.16).
ТРД с разными пк
Из вышеизложенного следует, что при увеличении М по
лета у ТРД с меньшей я* р СХ /?(м) пройдет круче, а значение М,шх будет выше (см. рис. 10.16).
Двигатель с большей я* имеет значения cR ниже из-за
лучшего теплоиспользования. Однако это различие с ростом М сокращается, а при приближении к М тах начинается быстрый рост cR —> +°° (см. рис. 10.16).
Влияние Т * на протекание СХ
Если, при условии я* = const сравнить ТРД с различными
Т*р (рис. 10.17, а), то видно, что у ТРД с большей Т* СХ Л(м) проходит выше.
|
Рис. 10.17. Влияние на СХ ТРД |
Г*р |
|
|||
Это |
объясняется |
гем, |
что |
при |
увеличении |
|
т; zi>T <2| --^>Т Lm |
Le ==> |
Т сс = > Т |
/?уд |
R . Рост R особенно |
||
значителен при больших М |
полета, так как относительное уве |
|||||
личение /?удт;1Х при увеличении А возрастает с ростом М полета.
При больших Г’р большие значения имеет сс , следова
тельно, «вырождение ТРД» наступает при больших М тах |
(см. |
рис. 10.17, а). |
|
У ТРД с большими Т*р(т^тау ) экономичность хуже (Т |
cR) . |
Это объясняется тем, что у современных ТРД Т*р > Т *к, и ее дальнейшее увеличение ведет к росту cR
Только в области высоких М полета, когда начинается бо лее раннее «вырождение ТРД» с низкими Г*р, двигатель с более
высокой Т* становится экономичней (рис. 10.17,6).
Влияние программы регулирования на СХ ТРД
При ПР, соответствующих условиям п* = const (гкр -const);
п =const, режим работы турбокомпрессора зависит только от Гвтх, так как ее изменение влечет за собой изменение приведен
ной частоты лпр Из рассмотрения характеристик ОК разной
напорности (рис. 10.18) видно, что, например, уменьшение
”пр С ) приводит к:
ТАКу =>Tri: - у низконапорных ОК (рис. 10.18, а); -i Д/Су =>i i\. - у высоконапорных ОК (рис. 10.18, в);
ЛКу - const => г)* = const - у средненапорных ОК (рис. 10.18, б).
Рис. 10.18. Влияние напорности ОК на положение ЛСР
У ТРД с низконапорным |
ОК при увеличении |
Т'вх => |
||||
Т д к у ^ |
Т г | *K = > IL K < L t ^ |
Т / 7 > и р = > С А У 4 л / т = > < 1 г ; = > |
||||
=>l LT => i |
п = пр |
Таким |
образом, |
при |
увеличении |
|
Г*х (Т М, -I н) снижается Г*. |
|
|
|
|
||
У ТРД с высоконапорным ОК при |
Твх =>-!• АКу |
Г|‘ => |
||||
Т LK> LT=> i п < пр =>САУ Т M r = > Т Тr* = > Т Ц = > Т и = пр. |
Та |
|||
ким образом, при увеличении JT*X(? М, i |
Н ) растет Т* |
|
||
У ТРД со средненапорным ОК при Т Т*х => ДК ~ const => |
||||
=> Г|* = const, |
LK~ Lr = const => л = и |
, то |
есть |
при |
Т Г‘х => Т* = const |
|
|
|
|
Влияние ПР на СХ проявляется в основном через измене ние Т*. М л, Г\1 при изменении числа М полета.
Сравним зависимости Л(М) у ТРД с нерегулируемыми низконапорным и высоконапорным ОК при различных ПР.
ТРД с низконапорным ОК
ПР п = const, Г* = const ( FKp = var)
При росте =>Т АКу =>Т r|* =>i Ц. < Lt => Т п > пр =>
САУ i FKp=> 1 я* =>1 Lr =>1 п = пр . СХ Л(м) при данной ПР изображена на рис. 10.19.
Рис. 10.19. Влияние ПР на СХ в ТРД с низконапорным ОК
|
|
ПР п = const ( FKp = const) |
||
При росте |
Г** |
снижается |
Т*, так как поддерживать |
|
Т'т= const нечем. СХ |
Л(М) пройдет ниже аналогичной зависи |
|||
мости |
для ТРД |
с ПР п = const; |
Т* = const из-за снижения |
|
R |
R при уменьшении Г* (см. рис. 10.19). |
|||
ПР Т* = const ( FKp = const) |
|||
При T T*m =>Т АКу =>Т TI*=>4-La. < LJ |
'l п . Поддержи |
||
вать п = const нечем, так |
как САУ |
обязана поддерживать |
|
Т* = const ( М т= const). СХ |
/?(М) пройдет выше аналогичной |
||
зависимости для ТРД с IIP |
п = const; |
Т* = const, так как при |
|
увеличении п увеличивается |
л* =>? R |
и |
М в, следовательно, |
растет R (см. рис. 10.19). |
|
|
|
|
ТРД с высоконапорным ОК |
||
|
ПР п = const; Т* = const ( F |
= var) |
|
При |
Т Т*х =>-1ДКу |
1)* |
LK> Д. =>-!• п < п р => |
=> САУ Т FKp=>Т п'~ => Т Ц = > Т п |
= пр. СХ /?(м) при данной |
||
ПР изображена на рис. 10.20.
Рис. 10.20. Влияние ПР на СХ в ТРД с высоконапорным ОК
ПР п = const ( FKp = const)
При увеличении |
растет Т*, так как поддерживать |
Т* = const нечем. СХ /?(М) пройдет выше аналогичной зави
симости для ТРД с ПР п = const; Г* = const, вследствие роста
Rya растет тяга R при увеличении Т* (см. рис. 10.20).
|
ПР Т* - const ( FKp = const) |
|
При Т Тм |
ДА'у |
р* =>Т LK> Ц —> 4 п . Поддерживать |
п = const нечем, так как САУ обязана поддерживать Т * = const (М т = const).
СХ /?(М) пройдет ниже аналогичной зависимости для ТРД
с ПР п = const; Т* = const, так как при снижении |
п уменьшает |
ся я*, уменьшаются /?уд и М й, следовательно, |
снижается R |
(см. рис. 10.20). |
|
10.2.3. Высотные характеристики (ВХ) ТРД
ВХ ТРД - это зависимости R(H) и cR(H) на заданном ре жиме работы двигателя при М = const и принятой ПР.
Условия построения ВХ:
1.М = const;
2.ПР п = n,mx = const; Т* = T*rmx = const.
Зависимость R ( H )
Взаимное изменение /?уд и М а при изменении Н ( р м, Tj,)
полета будет определять характер протекания зависимости
R(H) (рис. |
10.21). |
|
При увеличении высоты полета Н 1. |
; |
|
2. I Т*х => |
Т л* =>Т р*. Так как темп уменьшения р* |
вследст |
вие снижения р*х превосходит темп его роста вследствие роста
п ,. ~ 1— , то в целом Ьудет происходить уменьшение р к