Билет 21

Двухконтурный турбореактивный двигатель (ДТРД), авиационный воздушно-реактивный двигатель, в котором поступающий в него воздух делится на два потока, проходящих через внутренние и внешние контуры. 

 В гражданской авиации широкое применение получили двухконтурные двигатели (ТРДД). Они по существу являются основными двигателями современной авиации. ТРДД состоит из двух контуров: внутреннего (первый контур) и наружного, расположенного вокруг внутреннего (второй контур). 

    По аналогии с ТВД здесь "избыточная" мощность турбины передается вентилятору (компрессору) второго контура. Рабочие процессы во внутреннем контуре ТРДД аналогичны процессам ТРД и ТВД. А во втором контуре сжатый воздух расширяется в выходном сопле этого контура и развивает тягу. Таким образом тяга ТРДД образуется и во внутреннем и в наружном потоках.      Существуют еще и ТРДД, где воздух второго контура смешивается с газами первого в камере смешения. Такие ТРДД называют ТРДД со смешением потоков. 

    В ТРДД средняя скорость истечения смеси (воздуха и газов) из выходных сопел контуров при прочих равных условиях примерно в 1,5 раза меньше, чем у ТРД. Вследствие этого экономичность ТРДД на земле, по сравнению с ТРД, выше на 40-50%, а уровень шума ниже.     В отличии от ТВД лучшая экономичность двухконтурных двигателей по сравнению с ТРД сохраняется и на значительно больших скоростях полета. ТРДД могут быть эффективными и для больших сверхзвуковых скоростей полета. Такую возможность открыло сжигание топлива в двух контурах.

Билет 22

Билет 23

Уравнение неразрывности струи. Рассмотрим стационарный (скорость в данной точке не изменяется со временем) поток идеальной (нет внутреннего трения) несжимаемой жидкости.  В этом случае выполняется закон сохранения массы.
Пусть за время t через сечение трубы S1 проходит жидкость массой m1 (рис. 2.3):    Тогда через сечение S2 за тоже время проходит жидкость массой m2:    Так как m1=m2, то   или    Где сечение трубы меньше, там скорость жидкости больше, и наоборот (если S1 > S2, то v1 < v2).

Течение жидкости изображается линиями тока - линиями, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора скорости частиц. Течение жидкости называется установившимся, стационарным, если скорости частиц в каждой точке потока со временем не изменяются (при этом условии линии тока совпадают с траекториями частиц жидкости).

При стационарном течении линии тока остаются неизменными. Часть потока жидкости, ограниченная линиями тока, образует трубку тока. Частицы жидкости не выходят за пределы трубки тока, поэтому через любое ее сечение проходит одно и то же количество жидкости. Объем Q жидкости, протекающей за единицу времени через любое сечение S, перпендикулярное оси трубки тока, определяется формулой

где v - скорость движения частиц жидкости в данном сечении.

Условие неразрывности струи: при стационарном течении несжимаемой жидкости через любые сечения трубки тока каждую секунду протекают одинаковые объемы жидкости, равные произведению площади сечения на среднюю скорость движения ее частиц.

Уравнение (7.1) выражает условие неразрывности струи. Оно устанавливает соотношение между скоростями течения жидкости в различных сечениях трубки тока:

Билет 24

 Уравнение Бернулли

Для идеальной жидкости (сила трения полностью отсутствует) справедливо уравнение, которое было получено швейцарским математиком и физиком Даниилом Бернулли (1700-1782). Рассмотрим тонкую трубку тока и выделим в ней два произвольных сечения (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Параметры сечений в трубке тока

В общем случае эти сечения находятся на различных высотах (h₁ и h₂), а их площади различны (S₁ и S₂). Вследствие уравнения неразрывности различны будут и скорости течения жидкости в этих сечениях (v₁ и v₂). Обозначим давления жидкости в этих сечениях Р₁ и Р₂ соответственно.

Используя закон сохранения механической энергии, можно доказать, что для этих сечений выполняется следующее соотношение:

Давление Р называют статическим. Это давление, которое оказывают друг на друга соседние слои жидкости. Его можно измерить манометром, который движется вместе с жидкостью. Величину ρv²/2 называют динамическим давлением. Оно обусловлено движением жидкости. Гидростатическое давление ρgh - это давление, создаваемое весом вертикального столба жидкости высотой h.

Уравнение Бернулли формулируется следующим образом:

При стационарном течении идеальной жидкости полное давление, равное сумме статического, динамического и гидростатического давлений, одинаково во всех поперечных сечениях трубки тока.