Этап 1. Термодинамический расчет и расчет размеров проточной части ТРДДсм

ЧАСТЬ 1. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХКОНТУРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СО СМЕШЕНИЕМ ПОТОКОВ(ТРДДсм)

Порядок расчета эксплуатационных характеристик ТРДДсм и ТРДД

Программой, введенной в ЭВМ, предусмотрен поэтапный порядок проведения расчетов по определению параметров и характеристик двигателя.

Этап 1. Определение параметров двигателя на расчетном режиме (его термодинамический расчет), расчет характеристик каскадов компрессора и определение основных размеров элементов проточной части двигателя.

Этап 2. Построение рабочей линии на характеристике КВД, расчет характеристик газогенератора, построение рабочей линии на характеристике КНД и расчет характеристик турбокомпрессорного модуля.

Этап 3. Расчет и построение линии предельных режимов работы двигателя и формирование программы управления двигателя на максимальном режиме.

Этап 4. Расчет эксплуатационных характеристик двигателя (высотно- скоростных и дроссельных).

Термодинамический расчет, расчет размеров проточной части двигателя и характеристик каскадов компрессора производится на максимальном режиме его работы в расчетных условиях полета с расчетными параметрами двигателя, которые указаны в бланке - задании на курсовую работу.

1.1.1. Определение оптимального значения p^*_{кнд опт}

Оптимальное значение степени повышения давления в КНДp^*_{кнд.опт} соответствует оптимальному распределению работы циклаL_цIмежду контурами, при котором обеспечивается максимальная удельная тягаР_уд(и, соответственно, минимальный удельный расход топлива). Для ДРДД со смешением потоков (ТРДДсм) оптимальному распределению работы цикла между контурами соответствует условие:

р^*_т = р^*_II,

где р^*_т– полное давление газа за турбиной низкого давления (ТНД), ар^*_II – полное давление воздуха в наружном контуре на входе в камеру смешения.

Перед началом определения p^*_{кнд.опт}необходимо определить температуру Т^*_ви давление р^*_в заторможенного потока воздуха на входе в двигатель (КНД). Для этого по заданному в бланке – задании на курсовую работу значению высоты полета Н на расчетном режиме работы двигателя определяется значения Т_н и р_н по таблице стандартной атмосферы (см. приложение 1).

Далее в зависимости от значения заданного в бланке – задании расчетного числа М_нполета следует определить Т^*_в и р^*_в по следующим формулам:

Т^*_в=Т_н ; р^*_в=р_нσ_вх .

Для определенияp^*_{КНД.опт} необходимо задаться несколькими (4-мя – 5-ю) значениями p^*_КНД и произвести с этими значениями вручную термодинамический расчет двигателя в последовательности, которая изложена в таблице 1.1.

При этом для ТРДДсм в зависимости от значения степени двухконтурности рекомендуется задаваться значениями p^*_КНД вследующих пределах:

- при m ≈ 0,5 – начиная с p^*_КНД≈ 2,4 с шагом ≈ 0,8;

- при m ≈ 1,0 – начиная сp^*_КНД≈ 2,0 с шагом ≈ 0,5;

- при m ≈ 1,5 – начиная с p^*_КНД≈ 2,0 с шагом ≈ 0,4;

- при m ≈ 2,0 – начиная сp^*_КНД≈ 1,8 с шагом ≈ 0,4;

- при m>2,0 – начиная сp^*_КНД≈ 1,7 с шагом ≈ 0,15.

Таблица 1.1

Вход в компрессор низкого давления
	, k=1,4
Вход в компрессор высокого давления
	, Дж/кг, ср= 1004,7 Дж/кг/К
	, Па
	, k=1,4
	, К
	, Дж/кг, ср= 1004,7 Дж/кг/К
Вход в камеру сгорания
	сп=(0,883+0,000209∙(Т^*г+0,48Т^*к)), кДж/(кг×К)
	, НU =43000 кДж/кг
Вход в турбину высокого давления
	, Дж/кг
	), срг.в=1246,3 Дж/кг/К
	, kг.в = 1,3
	, Па
	, срг.в=1246,3 ж/кг/К
Вход в турбину низкого давления
	, Дж/кг
	), срг.н=1158,3 Дж/кг/К
	, kг.н=1,33
	, Па
	К срг.н=1158,3 Дж/кг/К
Вход в камеру смешения
	, К
	, kг.н = 1,33
	q(lI)= , kг.н = 1,33
	П(lII)=рI/р^*II
	lII= , k=1,4
	q(lII)= , k=1,4
	=
	р^*см=
	pс.р=
Вход в сопло
	, kг.н= 1,33
	сс= jс , м/с срг.н=1158,3 Дж/кг/К
Удельные параметры двигателя
	Руд= , Н/(кг/с)
	Суд=

По результатам табл.1.1 вручную строятся графики зависимостейр^*_т,р^*_II,Т^*_к.вд=Т^*_к, Р_уд и С_удотp^*_кнд(рис.1.1).Из рис. 1.1, а)определяетсязначениеp^*_{кнд.опт},которое соответствует точке пересечения кривыхр^*_т=f (p^*_кнд)ир^*_II=f (p^*_кнд),а затемпо остальным графикам определяются значения температуры за КВД Т^*_к.вд, Р_удиС_уд,соответствующиенайденнойвеличинеp^*_{кнд.опт}.

а) б)

в) г)

Рис. 1.1. Порядок определения p^*_{кнд.опт}, Т*_к.вд, Р_уди С_удна расчетном режиме работы двигателя

Полученное значение p^*_{кнд.опт},Т^*_к , Р_уд и С_уднеобходимо согласовать с преподавателем, после чего можно приступать к выполнению первого этапа курсовой работы с помощью ЭВМ.

Дата добавления: 2014-12-27