Контрольные вопросы:

1. Назвать преимущества и недостатки одновального ТВаД.

2. Назвать преимущества ТВаД со свободной турфиной.

3. Дать характеристику особенностей конструкции узлов ТВаД.

4. В чем преимущество радиальных индивидуальных камер сгорания?

5. Назвать основные параметры ТВаД.

Раздел 2 (мод. 2). Совместная работа узлов и характеристики тВаД

Лекция 5. Особенности совместной работы узлов ТВаД

Вопросы лекции:

1. Зависимость удельных параметров тВаД от параметров рабочего процесса: ; ;

2. Влияние отбора мощности на запас устойчивой работы и основные параметры тВаД.

1. Зависимость удельных параметров тВаД от параметров рабочего процесса ;

Э

Рис. 2.1. Зависимости

ффективная работа цикла L_е в ТВаД расходуется на создание удельной эффективной мощности на выходном валу свободной турбины L_СТ и совершение незначительной работы расширения газа в выходном устройстве ВУ , следовательно, N_уд ==N_e/М_в =N_СТη_СТ/М_в =L_e –  . Так как N_уд ~ L_е то зависимость аналогична зависимости (рис. 2.1).

Степень повышения давления в ТВаД . Оптимальное значение степени повышения давления в двигателе , при известных и степени понижения давления в воздухозаборнике (соответствует расчетной скорости на входе в ОК), зависит от величины , которая может быть определено по формуле:

, (2.1)

где: – коэффициент сохранения полного давления в ВЗ;

– кпд компрессора и турбины соответственно.

Для установления зависимости удельного расхода топлива от параметров рабочего процесса преобразуем формулу:

. (2.2)

Так как количество тепла, подводимого в КС двигателя к воздуху в час

Q₁ = М_тН_uη_г, (2.3)

то в одну секунду к одному килограмму воздуха подводится

. (2.4)

Из уравнения (2.4) выразим:

. (2.5)

Подставим выражение (2.5) в уравнение (5.2), получим:

. (2.6)

Так как в формуле (2.6) Н_uη_г ≈ const, то зависимость будет определяться взаимным изменением Q₀ и N_уд при изменении и , то есть с_е ~ Q₀/N_уд.

При увеличении будет уменьшаться , причем, темп снижения Q₀ при больших значениях замедляется.

При увеличении , следовательно, увеличении , увеличиваются N_уд и Q₀. Темп роста N_уд превосходит темп роста Q₀, следовательно, c_e снижается (рис. 2.2).

Таким образом, увеличение при одновременном увеличении  позволяет резко повысить внутреннюю работу цикла L_вн при незначительном увеличении потерь полного давления в КС L_r, следовательно, увеличить L_e, увеличить N_уд и уменьшить с_е.

Особенностью зависимости ТВаД по сравнению с аналогичной зависимостью ТРД является то, что при увеличении в рабочем диапазоне температур от до постоянно снижается c_e (рис. 2.3), в то время как у ТРД при , с_R начинает расти.

Это объясняется тем, что в ТВаД из-за отсутствия реактивной тяги, следовательно, тягового КПД η_тяг, полный (экономический) КПД равен эффективному КПД (η_п = η_е), поэтому снижение с_е происходит пропорционально увеличению η_е при росте .

Рис. 2.2. Зависимости	Рис. 2.3. Зависимости