![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Введение
- •Канал; 6—сопло
- •Часть первая рабочие процессы в элементах гтд
- •Глава 1 параметры трд
- •1.1. Тяга двигателя
- •12. Удельные параметры врд
- •Глава 2 входные устройства
- •2.1. Принцип действия и параметры
- •Входного устройства
- •2.2. Воздухозаборники для дозвуковых и небольших – сверхзвуковых скоростей полета
- •2.3. Сверхзвуковые воздухозаборники
- •2.4. Характеристика воздухозаборника
- •2.5. Регулирование сверхзвуковых воздухозаборников
- •Компрессоры
- •3.1. Типы компрессоров
- •3.2. Работа сжатия воздуха и кпд компрессора
- •3.3. Ступень осевого компрессора
- •3.3.2. Параметры решетки и профиля
- •3.3.3. План скоростей ступени
- •3.3.4. Работа ступени
- •3.3.5. Степень реактивности ступени
- •3.3.6. Типы ступеней
- •3.3.7. Профилирование лопаток по их высоте
- •3.4. Многоступенчатый компрессор
- •3.5. Характеристики компрессоров
- •3.6. Помпаж компрессора
- •3.7. Газодинамический расчет осевого компрессора
- •3.7.1. Определение основных параметров
- •3.7.2. Расчет первой ступени
- •3.7.3. Расчет второй и последующей ступеней
- •3.7.4. Определение параметров потока по радиусу лопатки
- •3.7.5. Построение профиля лопатки
- •3.8. Пример расчета осевого компрессора
- •3.8.1. Определение основных параметров компрессора
- •3.8.2. Расчет I ступени
- •3.8.3. Расчет II и последующих ступеней
- •Глава 4 камеры сгорания
- •Требования, предъявляемые к камерам сгорания
- •Топливо и его горание
- •Авиационные топлива
- •4.2.2. Понятие о процессе горения топлива
- •4.3. Типы камер сгорания:
- •4.4. Организация процесса сгорания
- •4.5. Характеристики камер сгорания
- •Глава 5 газовые турбины
- •5.1 Типы газовых турбин
- •5.2. Работа расширения газа в турбине
- •5.3. Потери в турбине и ее кпд
- •5.4. Ступень газовой турбины
- •Параметры и размеры ступени и решетки
- •Степень реактивности ступени турбины
- •5.4.3. План скоростей ступени
- •5.4.4. Работа газа на окружности колеса
- •Зависимость кпд турбины от различных факторов
- •Многоступенчатые турбины
- •Характеристики турбин
- •Газодинамический расчет газовой турбины
- •5.8.2. Расчет первой ступени турбины на среднем диаметре
- •3. Определяем площадь сечения проточной части на выходе из ступени
- •10. Из уравнения расхода, записанного для сечения на входе рк,
- •5.8.3. Определение параметров потока на различных радиусах
- •5.8.4. Построение профиля лопаток
- •2. По значениям tса ср и tрк ср определяем числа лопаток са и рк:
- •5. Определяем угол потока в относительном движении на выходе из рк (са]
- •Пример расчета газовой турбины
- •5.9.1. Предварительный расчет
- •1. Параметры потока газа на выходе из турбины: температура торможения
- •2. Площадь проходногоo сечения турбины на выходе
- •5.9.2. Расчет первой ступени по среднему диаметру
- •4. Газодинамическая функция расхода
- •6. Окружная скорость на среднем диаметре
- •7. Окружная составляющая относительной скорости
- •19. Осевая -составляющая абсолютной скорости газа на выходе из рк:
- •5.9.3. Расчет второй ступени по среднему диаметру
- •4. Окружная составляющая относительной скорости на входе в рк
- •6. Угол потока -на входе в рк по абсолютной -скорости определяется, как и в расчете первой ступени, по двум формулам:
- •Глава 6 выходные устройства
- •6.1. Назначение и параметры выходных устройств
- •6.2. Суживающиеся сопла
- •6.3. Сверхзвуковые сопла
- •6.4. Реверс тяги
- •Часть вторая газотурбинные двигатели
- •Глава 7
- •7.1. Действительный цикл гтд
- •7.2.Работа цикла
- •7.3. Зависимость удельных параметров двигателя от параметров цикла
- •7.3.1. Зависимость удельных параметров двигателя от температуры газа перед турбиной.
- •7.3.2. Зависимость удельных параметров двигателя от суммарной степени повышения давления
- •Зависимость удельных параметров двигателя от внешних условий
- •7.3.4. Зависимость удельных параметров двигателя от потерь в узлах
- •7.4. Коэффициенты полезного действия и энергетический баланс трд
- •7.4.1. Коэффициенты полезного действия трд
- •7.4.2. Энергетический баланс трд
- •Характеристики трд
- •7.5.1. Совместная работа узлов гтд
- •7.5.2. Зависимость основных данных двигателя от атмосферных условий
- •7.5.3. Формулы приведения
- •7.5.4. Понятие о регулировании двигателя
- •7.5.5. Режимы работы двигателя
- •7.5.6. Дроссельные характеристики
- •7.5.7. Скоростные характеристики
- •7.5.8. Высотные характеристики
- •7.6. Неустановившиеся режимы работы трд
- •7.7. Термогазодинамический расчет трд
- •7.7.1. Одновальный трд
- •7.7.2. Особенности расчета двухвального трд
- •7.7.3. Термогазодинамический расчет трд с помощью газодинамических функций
- •7.8. Приближенный расчет высотно-скоростных характеристик трд
- •3. Из уравнения баланса мощности определяем работу компрессора
- •5. По уравнению баланса давлений находим степень понижения давления в реактивном сопле
- •Глава 8 турбореактивные двигатели с форсированием
- •Методы форсирования тяги
- •8.2. Особенности рабочего процесса в трдф
- •8.3. Особенности характеристик трдф
- •8.4. Особенности термогазодинамического расчета трдф
- •Глава 9 двухконтурные турбореактивные двигатели (трдд)
- •9.1. Схемы трдд
- •9.2. Параметры трдд
- •9.3. Оптимальное распределение работы цикла между контурами трдд
- •9.4. Влияние параметров рабочего процесса и степени двухконтурности на удельные параметры трдд
- •9.5. Особенности характеристик трдд
- •9.6. Термогазодинамический расчет трдд
- •Глава 10 турбовинтовые двигатели
- •10.1 Принцип работы твд
- •10.2. Параметры твд
- •10.2.1. Тяговая и эквивалентная мощности
- •10.2.2. Суммарная тяга твд
- •10.2.3. Удельные параметры твд
- •10.3. Зависимость удельной мощности и экономичности твд от параметров рабочего процесса
- •10.3.1. Зависимость Ng,yK и Сд от степени повышения давления
- •10.3.2. Зависимость iVa.YH и Сэ от температуры газа перед турбиной
- •10.4. Характеристики твд
3.3.4. Работа ступени
При
обтекании потоком воздуха лопаток РК
относительная
скорость изменяется от
до
(см. рис. 3.6). При этом на вогнутой
стороне (корыте) профиля создается
повышенное давление, а на
выпуклой (спинке) — разрежение, в
результате чего образуется
аэродинамическая сила Р.
Осевая
составляющая этой силы направлена
по полету и воспринимается упорными
подшипниками ротора
компрессора, а окружная
в сторону, противоположную направлению
вращения РК. Она представляет собой
силу сопротивления
воздуха вращению РК, и на преодоление
ее затрачивается
внешняя работа, подводимая к ступени
компрессора.
Определить можно с помощью уравнения количества движения, которое, если принять направление и за положительное, можно записать для 1 кг воздуха таким образом:
где
—
сила воздействия лопаток РК на воздух
в окружном направлении,
равная силе
.
Следовательно,
.
Учитывая,
что
,
получаем
.
Пренебрегая затратами энергии на трение торцовых поверхностей РК о воздух, очень малыми в осевом компрессоре, можно определить работу ступени (она называется теоретическим напором ступени) как произведение силы на окружную скорость:
(3.12)
Увеличение
возможно путем увеличения окружной
скорости и
или
закрутки в РК
.
Увеличение и
ограничивается
как прочностью
лопаток и диска, так и значительным
возрастанием потерь при
приближении и
к
местной скорости звука. Увеличение
(при u
= const)
достигается увеличением
,
для
чего требуется увеличить угол β2,
что связано с опасностью отрыва потока
воздуха от лопаток.
При этом рост с2
также сопровождается увеличением
гидравлических сопротивлений.
Поэтому величина
ограничивается значениями
15000 ... 25000 Дж/кг для дозвуковых и 35000 ...
50 000 Дж/кг для сверхзвуковых ступеней.
3.3.5. Степень реактивности ступени
Распределение общей работы сжатия воздуха в ступени или общего повышения давления в ней между РК и НА характеризуется степенью реактивности ступени — отношением адиабатной работы сжатия воздуха в РК к теоретическому напору ступени:
(3.13)
Из выражения для теоретического напора ступени, записанного для условия отсутствия гидравлических сопротивлений в РК
можно получить значение адиабатной работы сжатия в РК
Из
рис. 3,9 видно, что
;
;
что
дает, считая
,
Подставив
значение
,
полученное из выражения для закрутки
воздуха в РК
,
получим
Подстановка
этого значения
в (3.13) дает после сокращения
(3.14)
Как
видно, при заданных значениях u
и
,
зависит от величины
предварительной закрутки воздуха.
Увеличение ее походу
и уменьшение против хода
приводят
к уменьшению
,
что соответствует уменьшению сжатия
воздуха в РК и увеличению
в нем кинетической энергии воздуха в
абсолютном движении, и повышению роли
НА, в котором будет уменьшаться
кинетическая энергия, приобретенная
в РК.