- •Глава 2. Идеальный цикл.
- •§ 2.1. Протекание идеального цикла трд.
- •1. Адиабата сжатия на входе н - в.
- •2. Адиабата сжатия в компрессоре.
- •3. Изобара с сообщением тепла q1.
- •4. Адиабата расширения в турбине.
- •§ 2.2. Основные показатели идеального цикла.
- •Глава 3. Характеристики турбореактивных двигателей.
- •§ 3.1. Общие сведения. Установившиеся и подобные режимы работы двигателей.
- •§ 3.2. Основные режимы работы авиационных гтд.
- •§ 3.3. Характеристика по частоте вращения ротора.
- •Характеристика трд по частоте вращения ротора
- •§ 3.4. Скоростная характеристика.
- •Изменение расхода воздуха и степеней повышения давления по скоростной характеристике трд
- •Изменение gт и Rуд по скоростной характеристике трд
- •Скоростная характеристика трд
- •§ 3.5. Высотная характеристика.
- •Изменение рн и Тн воздуха в зависимости от высоты н для стандартной атмосферы
- •Изменение Gв, давления перед турбиной рг* и πк*, πв.У., πобщ по высотной характеристике трд
- •Изменение gт и Rуд по высотной характеристике трд
- •Высотная характеристика трд
- •Глава 4. Основные показатели двигателей.
- •§ 4.1. Эффективные показатели двигателей.
- •§ 4.2. Тяговые показатели двигателей.
Характеристика трд по частоте вращения ротора
Показана стендовая характеристика по n при стандартных атмосферных условиях (ТН =288 К и рН = 101300 Па) двигателя с нерегулируемой проточной частью, у которого на максимальном режиме πк* =5,5 и Tг* =1180 К. Как видно, понижение n приводит к быстрому падению тяги R,так что в эксплуатации двигатель работает большей частью при высоких n, отличающихся от nmax не более чем на 20-25%. Эта особенность является характерной для газотурбинных двигателей. Благодаря использованию в них газодинамических методов реализации термодинамических процессов, интенсивность последних очень сильно зависит от величины скорости потока и, следовательно, от окружных скоростей компрессора и турбины. Поэтому при снижении n давления в двигателе быстро падают, что обусловливает резкое уменьшение развиваемой мощности Nэф, a следовательно, и тяги R.
Несмотря на то, что уменьшение n приводит к непрерывному падению интенсивности термодинамических процессов, снижающему энергетическую экономичность двигателя, Суд обычно сначала снижается и лишь в дальнейшем начинает возрастать. Объясняется это тем, что соотношение между расходом топлива и получаемой тягой R не отражает энергетической экономичности, поскольку оно зависит также от работоспособности процесса.
§ 3.4. Скоростная характеристика.
Скоростная характеристика – это зависимость тяги R и удельного расхода топлива Суд от полетной скорости на одной и той же высоте Н при принятом способе регулирования, обычно при n = const, равной максимальной.
Условие n = const практически обеспечивается системой управления двигателем, которая автоматически регулирует подачу топлива в камеры сгорания, поддерживая заданную n неизменной.
При работе двигателя с nmax скоростная характеристика показывает наибольшие располагаемые тяги R, развиваемые двигателем при различных полетных скоростях на данной высоте.
Скорость полета влияет на рв* и Tв* воздуха, а тем самым на все протекание рабочего процесса двигателя и, в конечном счете, на состояние газа, покидающего выходное сопло. Кроме того, начальная кинетическая энергия и начальное количество движения поступающего воздуха непосредственно отражаются на эффективных и тяговых показателях двигателя.
Скоростная характеристика может рассчитываться с использованием характеристики компрессора тем же методом, что и характеристика по п. Однако при рассмотрении скоростей полета, не превышающих скорость звука более, чем на 5-10%, расчет скоростных характеристик может быть сильно упрощен. В этом диапазоне скоростей без больших погрешностей допустимо принимать, что при n = const сохраняются: работа компрессора Lк = const и ηад*к = const, и тем самым производить расчет без учета характеристики компрессора. Вместе с тем получающиеся при этих допущениях простые расчетные уравнения позволяют легко проанализировать основные факторы, обусловливающие характер изменения R и Суд на скоростной характеристике.
Расчет характеристики удобно выполнять на основе известных данных при = 0 и тех же п и Н, что и рассчитываемая характеристика. Эти исходные данные при Н = 0 должны быть предварительно определены путем расчета соответствующего режима стендовой характеристики по п. При Н > 0 результаты этого расчета должны быть дополнительно пересчитаны на соответствующую высоту Н.