69. Организация рабочего процесса в основных кс

Значение коэффициента избытка воздуха на рабочих режимах в основной камере сгорания составляет а —2,5 ... 5, однородные смеси такого состава являются не­горючими. В основных камерах сгорания подвод воздуха распре-

делен по длине, а топливо вводится в головной части жа­ровой трубы через форсунки. Благодаря этому в первой по­ловине жаровой трубы смесь является значительно богаче (а = 1,2 ... 1,8), чем в целом по камере, что обеспечивает интенсивное протекание здесь процесса горения (рис. 5.10). Покажем типичное распре­деление . воздуха по длине камеры сгорания: (5 ... 15%) воздуха подводится через фрон­товое устройство (первичный воздух); (20 ... 40 %) через 1 ... 3 пояса крупных (основ-

ных) отверстий в первой половине жаровой трубы (вторичный воздух) и приблизительно столько же через основные отвер­стия во второй половине жаровой трубы (смесительный воздух); (20 ... 30 %) воздуха вводится через систему охлажде­нии тангенциально стенкам жаровой трубы (охлаждающий воздух).

Фронтовое устройство камеры сгорания предназначено для обеспечения стабилизации процесса горения и подготовки горю­чей смеси.

Расход воздуха, подводимого в первичную зону, недостаточен для полного сгорания топлива, и значение коэффициента полноты сгорания топлива здесь в лучшем случае может приближаться к значению коэффициента избытка воздуха (0,4 ... 0,7). Поэтому сгорание топлива продолжается ниже по потоку (вторичная зона) по мере подвода вторичного воздуха. Процесс сгорания заканчи­вается в том сечении, где средний коэффициент избытка воздуха составляет 1,5 ... 1,7. Часть жаровой трубы от форсунки до этого сечения называется зоной горения. Далее расположена зона сме­шения, где горение практически отсутствует. Благодаря подводу воздуха здесь происходит снижение температуры газа до значе­ний, определяемых суммарным коэффициентом избытка воздуха. От организации подвода воздуха в зоне смешения в значительной степени зависит обеспечение требуемого поля температур газа в выходном сечении.

70.Дроссельная характеристика трдд. Номенклатура режимов.

При неизменных внешних условиях (высоты и скорости полета) каждому значению α руд соответствует определенное сочетание всех термодинамических параметров по тракту двигателя, а следовательно и тяга. P,C_уд=f (α руд, H=const,Мп=const) называется дроссельной характеристикой двигателя. Дросселирование двигателя осущ-ся уменьшением расхода топлива при неизменных проходных сечениях реактивных сопел, сопровождается снижением температуры газа перед турбиной и частоты вращения вентилятора и компрессора внутреннего контура. Однако частота вращения компрессора уменьшается в меньшей степени, чем частота вращения вентилятора. Вследствие этого скольжение роторов двигателя по мере дросселировании двигателя не сохр постоянным, а растет. Дросселирование ГТД приводит к монотонному уменьшению тяги.

72.Рабочий процесс тВаД и твд. Схемы, основные параметры.

Турбовинтовой и турбовальный двигатели характеризуются тем, что в них основная часть свободной энергии преобразуется в механическую работу, используемую для привода воздушного винта или винтовентилятора в случае ТВД и ТВВД или для привода ротора несущей системы вертолета.

В случае ТВД и ТВВД совокупность двигателя и винта можно рассматривать как двухконтурный двигатель без смешения со степенью двухконтурности 60 ... 100 и более (в зависимости от характеристики винта). Оптимальная степень повышения давления вентилятора ТРДД зависит лишь от сопротивления (внешнего и внутреннего) про­точной части наружного контура, причем с уменьшением сопро­тивления оптимальная степень повышения давления также умень­шается.

В случае ТВД и ТВВД отсутствие замкнутой проточной части наружного контура, а следовательно и лобового сопротивления гондолы наружного контура, снижает оптимальное (пи)в* до 1.

С увеличением скорости полета на концах лопастей абсолют­ная скорость становится околозвуковой и сверхзвуковой, и появляются дополнительные волновые потери, которые заметно снижают КПД винта.

.Рассмотрим схемы ТВД, их рабочий процесс и характеристики.

Известны различные конструктивные схемы ТВД. Простейший двигатель — одновальный (рис. 11.1, а).. Большое достоинство такого двигателя — его хорошая приемистость, однако, одновальность двигателя затрудняет согласование работы ком­прессора, турбины и винта. Другой распространенной схемой является ТВД с однокаскадным компрессором и так называемой свободной турбиной, расположенной на отдельном валу и служащей только для привода винта (рис. 11.1, в) (турбовальные двигатели). Именно по такой схеме обычно выполняются ГТД.