Особенности совместной работы многокаскадной турбины и сопла

Совместная работа турбины и сопла рассматривается применительно к схеме двухвального ТРДД с раздельным истечением потоков. Полученные закономерности справедливы и для других типов и схем, за исключением ТРДД со смешением потоков.

Для выявления основных закономерностей совместной работы турбины и сопла необходимо уравнение неразрывности потока, проходящего через них, решить с учетом характеристик этих узлов.

Характеристики выходного сопла и турбины.

Характеристики турбины обычно задаются как зависимости критериальных параметров в функции двух переменных. Они могут быть представлены, например, как зависимости КПД относительно пропускной способности от степени понижения давления и приведенной окружной скорости :

Т.к приведенная окружная скорость изменяется незначительно, выразим:

Произведение определяется расход газа через турбину при заданных значениях , т.е. характеризует пропускную способность турбины.

Уравнение неразрывности

Для сечений на входе в турбину низкого давления гНД и на выходе из сопла, точнее, для минимальных (критических) сечений на выходе из первого соплового аппарата с.аНД и сопла С.КР.:

,

Где -коэф-т, характеризующий изменение массы рабочего тела между сечениями с.аНД и С.КР

Выразим расходы и через пропускные способности турбины и сопла

Если сопловой аппарат неохлаждаемый, то

Отсюда:

Данное уравнение описывает совместную работу турбины и сопла как многовальных ГТД, так и одновального двигателя. Оно описывает также совместную работу двух соседних турбин, работающих в системе многовального ГТД. Н-р, для турбин ВД и НД двухвального двигателя уравнение неразрывности имеет вид

Совместная работа двухвальной турбины и сопла подчиняется таким же закономерностям, что и работа одновальной турбины. Особа=енность заключается в том, что даже при докритическом истечении газа и сопла степень понижения давления в турбине высокого давления изменяется незначительно, что объясняется особенностями изменения пропускной способности по степени понижения давления

31. Климатические характеристики (влияние )

Зависимости тяги и других параметров двигателя от давления и температуры наружного воздуха при работе двигателя на постоянном режиме и при называют климатическими характеристиками. Существенное влияние климатические характеристики оказываю на взлетные качества самолета. Поэтому здесь они анализируются для максимального режима работы двигателя при (при этом и ). Пусть режим работы задается в первом приближении постоянной частотой вращения ротора

Влияние

С изменением давления и при приведенная частота вращения ротора сохраняется постоянной. Поскольку два критерия подобия и постоянны, то режимы двигателя подобны. Положение рабочих точек на характеристиках всех узлов, степени повышения (понижения) давления и температуры сохраняются неизменными. Так как температура постоянна по условию, то постоянны также температура рабочего тела и скорости потока во всех сечениях двигателя. Не изменяются, следовательно, удельная работа узлов и удельные параметры двигателя в целом. Согласно формулам приведения, пропорционально атмосферному давлению изменяется давление рабочего тела во всех сечениях , расход воздуха, расход топлива и тяга двигателя.

Дата добавления: 2015-03-29