- •Допущения при расчете летных характеристик.
- •Методика расчета
- •2.1. Методика расчета скоростной характеристики при законе регулирования и
- •2.2. Методика расчета скоростной и высотной характеристик при законе регулирования и
- •2.3. Расчет диаграммы энергетического баланса
- •3. Анализ скоростной и высотной характеристик.
- •Список использованной литературы
-
Допущения при расчете летных характеристик.
В данной курсовой работе расчет летных характеристик проводится для ТВД с нерегулируемой проточной частью на максимальном режиме работы, который обеспечивается законом регулированием:
При таком законе регулирования поддержание постоянной частоты вращения ротора обеспечивается изменением угла установки лопастей винта, а поддержание постоянной температуры газов перед турбиной – изменением расхода топлива.
При расчете летных характеристик ТВД вводятся следующие допущения. Предполагается, что при изменении скорости и высоты полета:
-
Работа компрессора не изменяется и равна стендовому значению, т.е.
Эти допущения справедливо ввиду того, что , а при принятом законе регулирования . Здесь и далее и знак «»означает прямую пропорциональность.
-
Все коэффициенты, характеризующие потери энергии в элементах и узлах двигателя, не изменяются и равны стендовым значением, а именно:
-
КПД редуктора
-
коэффициент восстановления полного давления во входном устройстве
;
-
КПД компрессора
-
коэффициент восстановления полного давления в камере сгорания
;
-
коэффициент полноты сгорания топлива в камере сгорания
-
коэффициент восстановления полного давления в сопловом аппарате первой ступени турбины
;
-
КПД турбины
-
коэффициент скорости сопла
В действительности вышеуказанные коэффициенты (кроме ) при изменении режима полета изменяются на 1…2% (величина изменяется на 1…6%). Учет их изменения уточняет, но не изменяет характер летных характеристик.
-
Общий перепад давления в процессе расширения газа распределяется равномерно между турбиной и соплом, т.е.
и ,
где – общая степень повышения давления в двигателе.
-
КПД винта не изменяется, т.е.
Это допущение можно принять для большинства эксплуатационных режимов работы ТВД за исключением режимов вблизи скоростей полета и , где .
-
Методика расчета
В соответствии с допущениями все коэффициенты потерь энергии некоторые параметры ТВД не будут изменятся при изменении высоты и скорости полета. Нужно произвести проверку правильности расчета некоторых параметров на стенде в следующей последовательности.
Общая степень повышения давления
Работа компрессора
Подогрев воздуха при сжатии в компрессоре
2.1. Методика расчета скоростной характеристики при законе регулирования и
Скоростная характеристика рассчитывается на заданной высоте полета для нескольких значений скорости полета . Методика расчета скоростной характеристики приведена в таблице 1 Из стандартной атмосферы выписывается статическая температура и статическое давление для заданной высоты полета . Далее рассчитываются значения:
-
местной скорости звука
-
относительного давления
Расчет скоростной характеристики производится табличным способом в следующей последовательности
-
Число полета
-
Полная температура воздуха на входе в компрессор
-
Полная температура воздуха на выходе из компрессора
-
Средняя изобарная теплоемкость газов при подводе тепла в камере сгорания определяется из рис. 6 [6] по значениям температур и
-
Относительный расход топлива
где – теплотворность топлива (керосина).
-
Динамическая степень повышения давления
-
Функция степени повышения полного давления в компрессоре
-
Степень повышения полного давления в компрессоре
-
Общая степень повышения давления
-
Относительная общая степень повышения давления
-
Степень понижения давления в сопле
-
Степень понижения полного давления в турбине
-
Работа турбины
-
Работа турбины винта
-
Удельная винтовая мощность
-
Расход воздуха
-
Винтовая мощность
-
Тяга винта
-
Полная температура на выходе из турбины
-
Скорость истечения газа из сопла
-
Удельная реактивная тяга
-
Реактивная тяга
-
Мощность газовой струи
-
Эквивалентная мощность
-
Тяга ТВД
-
Часовой расход топлива
-
Эквивалентный расход топлива
-
Удельный расход топлива
-
Эффективная работа
-
Эффективный КПД
-
Общий КПД
Правильность определения КПД может быть проверена по соотношениям
и
По результатамвыполненныхрасчетовпроизводимграфическоепостроениескоростнойхарактеристики.