Этап 1. Термодинамический расчет и расчет размеров проточной части ТРДД

Термодинамический расчет и расчет размеров проточной части двигателя производится на максимальном режиме его работы в расчетных условиях, которые указаны в бланке - задании на курсовую работу.

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

Оптимальное значение степени повышения давления в КНД p^*_{кнд.опт} соответствует оптимальному распределению работы цикла L_цI между контурами двигателя, при котором обеспечивается максимальная удельная тяга Р_уд (и, соответственно, минимальный удельный расход топлива). Для ДРДД без смешения потоков (с раздельными контурами) оптимальному распределению работы цикла соответствует условие:

c_сII= с_сIη_II,

где с_сIи c_{с II}– скорости истечения из сопел внутреннего и наружного контуров, а η_II – коэффициент полезного действия наружного контура.

Перед определением p^*_{кнд.опт}необходимо определить температуру Т^*_ви давление р^*_взаторможенного 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 необходимо определить значенияТ_нир_нпо таблице стандартной атмосферы (см. приложение 1).

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

Т^*_в = Т_н ; р^*_в = р_нσ_вх .

Для определения p^*_{кнд.опт}необходимо задаться несколькими (4-мя – 5-ю) значениямиp^*_кнди произвести с этими значениями вручную термодинамический расчет двигателя в последовательности, которая изложена в таблице 2.1.

При этом для ТРДД в зависимости от значения степени двухконтурности рекомендуется задаваться значениями p^*_кндв следующих пределах:

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

- при m ≈ 4 – начиная с p^*_кнд≈ 1,4 с шагом ≈ 0,3;

- при m ≈ 6 – начиная с p^*_кнд≈ 1,3 с шагом ≈ 0,15.

ПРИМЕЧАНИЕ. При расчетах по таблице 2.1 необходимо учитывать, что при максимальном из выбранных значений p^*_кндполное давление за турбиной может оказаться ниже атмосферного. Тогда дальнейший расчет необходимо прервать (если ещё не было найдено p^*_кнд, при котором

c_сII>с_сIη_II) изадаться несколько меньшим значением p^*_кнд.

Таблица 2.1

Вход в компрессор низкого давления
	, k = 1,4
	, К
	, Дж/кг, ср=1004,7 Дж/кг/ К
Вход в наружный контур и сопло наружного контура
	, Па
	= рн
	, k=1,4
	, м/с ср=1004,7 Дж/кг/ К
Вход в компрессор высокого давления
	, 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=1,3
	, Па
	, К срг.в =1246,3 Дж/кг/К
Вход в турбину низкого давления
	, Дж/кг
	), срг.н=1158,3 Дж/кг/К
	, kг=1,33
	, Па
	, К срг.н=1158,3 Дж/кг/К
Вход в сопло внутреннего контура
	, kг=1,33
	, м/с срг.н=1158,3 Дж/кг/К
	ссI ηII, м/с
Удельные параметры двигателя
	, Н/(кг/с)
	,Н/(кг/с)
	, Н/(кг/с)
	, кг/(Н·ч)

По данным табл. 2.1 строятся графики зависимостей с_сIη_II, c_{с II},Т^*_к.вд, а также Р_уд и С_уд от p^*_КНД (рис.2.1). Из рис. 2.1, а) определяется значениеp^*_{кнд.опт}, которое соответствует точке пересечения кривых с_сIη_II= f (p^*_кнд) и c_сII= f (p^*_кнд), а из рис.2.1, б) - значение температуры за КВД Т^*_к.вдпри найденном значении p^*_{кнд.опт}. Аналогично определяются значения Р_уд и С_уд, соответствующее найденному значению p^*_{кнд.опт}.

Рис.2.1. Порядок определенияp^*_{кнд.опт}, Т^*_к.вд, Р_уд и С_уд при p^*_кнд = p^*_{кнд.опт}

Полученное значения p^*_{кнд.опт}, Т^*_к.вд, Р_уди С_уд необходимо согласовать с преподавателем, после чего можно приступать к расчету основных параметров ТРДД и характеристик компрессора на ЭВМ.

Дата добавления: 2014-12-27