67, Диаграмма I-s рабочего процесса основного контура гтд

Рабочий процесс ГТД наглядно иллюстрирует i-s диаграмма. Если
на ней провести линии р = const, Т= const (/ = const) по значениям давления и температуры рабочего тела в характерных сечениях основного контура двигателя (см. рис. 1.1), то на пересечении получим точки, характеризующие состояние рабочего тела в этих сечениях. Соединив эти точки
линиями, получим изображение цикла ГТД (контур Н-В-К-Г-Т-С-Н,
рис. 5.1), который состоит из следующих процессов: Н-В - динамическое
сжатие воздуха в воздухозаборнике за счет скоростного напора набегающего
потока (этот процесс совершается частично перед воздухозаборником); В-К -
механическое сжатие рабочего тела в компрессоре; К-Г - подвод тепла к рабочему телу в камере сгорания; Г-Т - расширение газа в турбине; Т-С - расширение газа в канале сопла; С-Н - изобарический отвод тепла от струи горячих газов, вытекающих из двигателя, во внешнюю среду. Если кроме точек, характеризующих статические параметры рабочего
тела в различных сечениях проточной части, на рис. 5.1 нанести точки, характеризующие полные параметры, то по i-s диаграмме можно определить (в расчете
на 1 кг рабочего тела):кинетическую энергию скорости полета

68, Совместная работа всех узлов гтд

Из проделанного выше анализа совместной работы узлов двухвального ТРДД с раздельным истечением потоков следует, что работа узлов взаимозависимая. Так, положение рабочей точки на характеристике воздухозаборника зависит от приведенной скорости
А, в (гл. 2), а следовательно и от положения рабочей точки на характеристике компрессора, которое, в свою очередь, зависит от большого
числа факторов, в том числе от степени понижения давления тгнд. Степень понижения
давления п *нд (положение рабочей точки на характеристике турбины) зависит от тс с |р (положения рабочей точки на характеристике
сопла). А располагаемые степени понижения давления газа в соплах
внутреннего и наружного контуров двигателя определяются на основании уравнений баланса давлений. Перепишем их здесь в следующем виде:

Поэтому для определения положения рабочих
точек на характеристиках компрессоров и выявления закономерностей
совместной работы узлов необходимо все двенадцать уравнений решить
совместно с учетом характеристик узлов. Двенадцать основных уравнений получены для двухвального ТРДД
с раздельным истечением потоков и без подпорных ступеней; они описывают, строго говоря, совместную работу узлов двигателя именно этой
схемы. Закономерности совместной работы узлов определяются рядом
факторов, в том числе типом двигателя и его схемой (разд. 10.3... 10.4).
Из этого, однако, не следует, что совместную работу узлов двигателя каждого типа и каждой схемы нужно в учебнике анализировать отдельно.
Это невозможно, да и нет в этом необходимости. Двухконтурный двигатель, как было показано в гл. 6, представляет собой наиболее общий тип двигателя, а ТРД и ТВД являются частными случаями ТРДД. Этот вывод, сделанный при анализе рабочего
процесса, справедлив и для анализа совместной работы узлов этих
двигателей. Схема двухвального ТРДД с раздельным истечением потоков простая и достаточно общая. Именно по этой схеме выполнены
многие ТРДД, поэтому рассматриваемая схема считается классической. На базе ТРДД могут быть построены 15 схем турбореактивных
двигателей (одноконтурных и двухконтурных) без форсажных камер. Число схем удвоится и утроится, если рассматривать
двигатели с форсажными камерами (в наружном контуре, во внутреннем контуре и с общей форсажной камерой).Различные схемы турбовинтовых и турбовальных двигателей можно
также рассматривать как частный случай ТРДД с отбором мощности от
турбины ВД или НД. Поэтому предварительный
общий анализ основных уравнений совместной работы узлов справедлив
для газотурбинных двигателей различных типов и схем. Исключение
составляет ТРДД со смешением потоков, однако и для него справедливы
в основном выводы, сделанные в этой главе.Итак, закономерности совместной работы узлов обусловлены
влиянием большого числа факторов.