Зависимость удельной мощности и экономичности ТВД

⇐ ПредыдущаяСтр 35 из 38Следующая ⇒

от параметров рабочего процесса

На рис.13.1 показана зависимость N_Э.УД от π_Σ. Эта зависимость имеет такой же характер, как и зависимость удельной тяги ТРД от π_Σ. При π_Σ =1 равна нулю работа цикла, а следовательно, и удельная мощность двигателя. С увеличением π_Σудельная мощность растет, достигает максимума при оптимальной степени повышения давления π_Σопт, а затем уменьшается до нуля. Величина π_Σопт растет с повышением температуры газа перед турбинойТ*_г или снижением температуры наружного воздуха Т_н.

Для анализа зависимости С_Э = f(π_Σ) используется зависимость:

С_Э = 3600Q₀/H_UN_Э.УД . . .(13.8)

При π_Σ = 1 и π_Σ = π_Σ_max, когда удельная мощность обращается в нуль, а Q₀ остается конечной величиной, С_Э→∞. Величина π_Σ, при которой удельный расход топлива минимален, называется экономической степенью повышения давления π_ΣЭК. Как и у ТРД, она больше, чем π_Σ_opt.

Эксплуатационные характеристики ТВД

Эксплуатационными характеристиками ТВД называются зависимости эквивалентной мощности (или мощности на валу винта и реактивной тяги) и удельного расхода топлива от числа оборотов ротора, скорости и высоты полета. Рассматриваются три вида характеристик ТВД: скоростные, высотные и дроссельные (по числу оборотов). Скоростные и высотные характеристики принято называть летными.

С помощью характеристик определяются наивыгоднейшие режимы полета по дальности и продолжительности, сравниваются двигатели между собой, вырабатываются технические требования к системам регулирования.

Характеристики ТВД определяются опытным путем или рассчитываются и строятся теоретически. Опытным путем сравнительно легко получают характеристики по числу оборотов при работе двигателя на стенде. Эти характеристики называют стендовыми. Летные характеристики (скоростные и высотные) обычно получают расчетным путем.

Скоростные характеристики ТВД

Скоростными характеристиками ТВД называются зависимости эквивалентной мощности, реактивной тяги и удельного расхода топлива от скорости полета при неизменной высоте полета и принятой программе регулирования.

При оптимальной программе регулирования n = const, T₃* = constc ростом скорости полета мощность на валу винта N_B и эквивалентная мощность N_ЭКвозрастают, а реактивная тяга R_R и удельный расход топлива C_Э уменьшаются.

Рост скорости полета приводит к увеличению суммарной степени повышения давления; в результате растет перепад давлений на турбине, а так как мощность, передаваемая компрессору при n = const, не изменяется, то увеличивается мощность, передаваемая на винт. Аналогично влияет на N_ЭК и увеличение расхода воздуха через двигатель с ростом скорости полета.

Разность скоростей (W_C – V_П) уменьшается, так как скорость W_C изменяется относительно мало. Поэтому, несмотря на увеличение расхода воздуха, реактивная тяга ТВД уменьшается с ростом скорости полета.

Уменьшение С_Э по скорости полета обусловлено увеличением степени повышения давления, так как при этом увеличивается степень преобразования тепла в полезную работу цикла.

С увеличением скорости полета возрастают нагрузки на редуктор и валы. Чтобы эти нагрузки не превышали допустимых, начиная с некоторой скорости полета двигатель регулируется по программе N_B =const, n = const (или М_КР = const, n = const). Переход на такую программу регулирования ухудшает параметры двигателя и летные данные самолета. Эта программа является вынужденной.

Высотные характеристики ТВД

Высотными характеристиками ТВД называются зависимости N_ЭК (или N_B и R_R) и С_Э от высоты полета при заданной программе регулирования и постоянной скорости полета.

Наилучшей программой регулирования, обеспечивающей получение максимальной мощности и минимального удельного расхода топлива на всех высотах, является программа n = const, T₃* = const. По тем же причинам, что и тяга ТРД, N_ЭК с увеличением высоты до 11 км падает, но медленнее, чем плотность воздуха, а выше 11 км – пропорционально плотности. Удельный расход топлива до 11 км в связи с ростом π_к*уменьшается, а выше 11 км остается неизменным.

В целях облегчения редуктора и двигателя в целом редуктор рассчитывают на нагрузки, получающиеся на на расчетной скорости и расчетной высоте. Тогда на высотах ниже расчетной при программе регулирования n=const, T3*=const мощность, идущая на винт, будет больше расчетной для редуктора. Поэтому на высоте ниже расчетной двигатель регулируется по программе N_B = const, n = const. Такой двигатель, в котом на высотах, больших расчетной, двигатель регулируется по прoграммеn=const, T₃*= const, а на Н<НР – по программе N_B = const, n = const называется высотным. Характеристики высотного ТВД показаны на рис. 13. 2.

С уменьшением скорости полета высота, на которой необходимо переходить на программу N_B = const, n = const, уменьшается.

Совокупность скоростных и высотных характеристик, построенных в абсолютных или относительных значениях N_ЭК и C_Э, представляет собой летные характеристики. Вид летных характеристик невысотного ТВД показан на рис. 13.3.

⇐ Предыдущая 29 30 31 32 33 343536 37 38 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 271.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...