Вопрос 13. Система уравнений описывающая рабочий процесс турбовального Двигателя (тВлД) с 2-х каскадным газогенератором.

1. Уравнение материального баланса:

2. Уравнение расхода через 3 критическое сечение

3. Температура за компрессором

4. 

5. Уравнение теплового баланса

6. Температура за турбиной высокого давления

7. 

8. Уравнение энергетического баланса на 1м и 2м каскаде

9. 

10. 11. Характеристики компрессора низкого давления

12. КВД

13. 

14. Характеристики ТВД

15. 

16. Характеристики ТНД

17. 

18. Уравнение баланса частоты

19. 

20. 

21. 

Вопрос 14. Анализ системы уравнений 2х-каскадного газогенератора и допущения, принятые при выводе ур-я лрр обоих каскадов. Вывод.

Основы расчета характеристик двигателя с 2-х каскадным компрессором является определение линии рабочих режимов для каждого из каскадов.

Линию можно получить при условиях: (допущениях)

1. Параметры КНД

2. КВД

1. В области рабочих режимов при всех условиях эксплуатации, реализующих критический перепад

2. Все элементы проточной части работают при автомодельных числах Re.

3. Все линии системы отбора охлаждения работают на критическом перепаде

4. 

5. 

Линии рабочих режимов:

В случае нерегулируемого СА:

Если n=const, то

Турбина каскада высокого давления рассчитывается в одной точке в области рабочих режимов следовательно уравнения 14, 16 можно исключить из системы уравнений 1-21.

Т.о. турбина низкого давления в области рабочих режимов работает в одной точке, следовательно уравнения 16, 17 можно исключить из системы уравнений 1-21.

Для каскада высокого давления.

Получаем:

Принимая во внимание уравнения, которые могут быть расписаны в координатах πквд(II) и Gв0 и ηадкII получим систему уравнений состоящую из 4-х:

2. 

3. 12 уравнение КВД

4. 

Выразим из (*) и подставим в (**) получим:

II каскад работает независимо от I-го, т.е. 1-й каскад не влияет на положение линии рабочих режимов 2-го каскада.

Каскад низкого давления.

Получим систему уравнений:

2. 

3. 4. 10, 11. Характеристики компрессора низкого давления

Выразим из (*) и подставим в (**) получим:

Т.е. при работе компрессора низкого давления параметры зависят от КВД.

Влияние регулирования силовой турбины на положение линии рабочих режимов КВД и КНД.

С уменьшением площади СА силовой турбины уменьшается ,

при этом уменьшается работа турбины, нарушается баланс мощностей турбины и компрессора КВД, уменьшаются обороты и расход воздуха через компрессор низкого давления, но не так быстро, как обороты, т. к. КВД еще потребляет воздух.

Как следствие углы атаки на лопатках 1-х ступеней компрессора 1-го каскада, .

Линия рабочих режимов на характеристике низкого давления смещается вниз.

Линия рабочих режимов на характеристике КВД остается постоянной при регулировании СА силовой турбины.

Вопрос 15. Построение лрр на характеристике компрессора каскада низкого давления.

1. На фиксированной частоте вращения выделяется несколько точек. В этих точках известны .

2. По линии рабочих режимов каскада высокого давления выстраивается зависимость .

3. На характеристике компрессора задаем несколько точек. В каждой из этих точек определяем приведенную работу .

к 4:

4. По зависимости определяем . По определяем точку пересечения линии с линией рабочих режимов каскада высокого давления, и получаем значение .

5. По уравнению ЛРР компрессора низкого давления определяем . Если совпало с в точке 2 (из пункта 3), то эта точка является точкой линии рабочих режимов.

При расчетах принимается, что , что является законом регулирования 2х-каскадного двигателя.