Определение расхода топлива в камерах сгорания

Тепловой поток через стенки корпуса камеры сгорания пренебрежимо мал по сравнению с количеством теплоты, выделяемой в ней при сгорании топлива. Если бы в основной камере сгорания шел процесс подогрева газа неизменного состава, то потребное количество теплоты (в расчете на единицу массы газа) согласно уравнению энергии определялось бы формулой

,

где - средняя теплоемкость газа в данном интервале температур.

Если при этом тепловыделение на 1 кг топлива составляет кДж, то относительный расход топлива в основ­ной камере сгорания определялся бы равенством

, (9.11)

где секундный расход топлива и расход воздуха через камеру сгорания.

В действительности процесс горения сопровождается изменени­ем как количества, так и химического состава газа, что делает за­дачу определения потребного расхода топлива более сложной. Но расход топ­лива и в этом случае может быть определен по формуле, аналогичной (9.11), если представить её в виде

, (9.12)

где условная теплоемкость процесса подвода теплоты в реаль­ной камере сгорания, которая должна быть определена по точным расчетам с учетом состава продуктов сгорания, зависимости теплоемкости воздуха и продуктов сгорания от температуры и условий проведения опытов по определению теплотворности топлива. Результаты таких расчетов для случая, когда топливом является авиационный керосин и , представлены в виде диаграммы на стр. 123 в имющихся у Вас «Таблицах и диагпаммах теплофмзическуих величин и газодинамических функций».

Они получены при условии, что значения соответствуют полному сгоранию топлива, т.е. все поправки на неполноту сгорания учитываются коэффициентом и могут быть с достаточной для инженерных расчетов точностью аппроксимированы формулой

(9.13)

Аналогично может быть определен расход топлива и в двигателях в форсажной камерой сгорания (ТРДФ и ТРДДФсм). Задача определения расхода топлива непосредственно для форсажной камеры усложняется тем, что энтальпия поступаю­щих в неё газов зависит не только от температуры на входе в форсажную камеру, но и от их химического состава газов, связанного с процессом, протекающим в основной каме­ре сгорания. Но если рассматривать ТРДФ или ТРДДФсм в целом, то с учетом изменения количества, химического состава и температуры продуктов сгорания общий рас­ход топлива в двигателе , равный сумме расходов топлива в основной и в форсажной камерах сгорания, может быть определен с помощью формулы, аналогичной формуле (9.12):

, (9.14)

где расход воздуха на входе в двигатель, расход воздуха, отбираемого на самолетные нужды, общий коэффици­ент полноты сгорания в двигателе, а чопределяется по той жедиаграмме или по той же фотмуле (9.14), но с заменой на , а на . Отбор мощности от ТРДФ или ТРДДФсм на привод агрегатов и другие цели практически составляет малые доли процента мощности турбины и поэтому может не усчитываться.

Дата добавления: 2014-01-07