5.2. Совместная работа элементов двухвального трд
|
|
Рис. 5.2. Характеристика и рабочие режимы КНД |
Рис. 5.3. Характеристика и рабочие режимы КВД |
5.11.
Так как перепад давлений в сопловом
аппарате ТНД сверхкритический, то ТВД
заперта
и поэтому
останется неизменным. А при этом
изменится в соответствии с формулой
.
Следовательно, (при 1,3) увеличение на 30% приведет возрастанию на 35%.
5.12.
Качественный характер изменения
положения рабочих точек на характеристиках
КНД и КВД двухвального ТРД при раскрытии
сопла двигателя (что ведет к увеличению
при сохранении неизменного или почти
неизменного значения
)
и при
показан ниже на рис. 9.2 и рис. 9.3.
Возрастание
при сохранении неизменного значения
привело бы к увеличению
и, как следствие, к увеличению
.
Поэтому система управления двигателя
для сохранения
уменьшит
подачу топлива в основную камеру
сгорания, что приведет к снижению
.
Но при
снижение
ведет к уменьшению мощности ТВД и к
соответствующему снижению
.
Положение рабочей линии на характеристике
КВД при этом не изменится, поскольку
.
Поэтому рабочая точка на характеристике
КВД при раскрытии сопла и
сместится
так, как показано на рис. 9.3 (из положения
1
в положение 2).
Но такое смещение
положения рабочей точки на характеристике
КВД ведет к снижению
,
т.е. к уменьшению расхода воздуха через
КВД, а, следовательно, и через КНД, что
при
приведет к такому смещению положения
рабочей точки на его характеристике,
какое показано на рис. 9.2 (также из
положения 1
в положение 2).
Скольжение роторов
при этом уменьшится, так как при
частота вращения ротора высокого
давления, как уже отмечалось, снизится.
5.13.
Уравнение неразрывности для сечений
на входе в КНД и на входе в КВД имеет
вид:
,
откуда следует,
что
.
Следовательно, в
условиях задачи (если
)
коэффициент устойчивости КНД изменится
в отношении (см. решение задачи 5.5)
откуда (при
1,20)
1,10, т.е. запас устойчивости станет равным
10 %.
5.3. Совместная работа элементов трд
5.14.
В условиях задачи
и можно принять
.
В этом случае из
уравнения баланса мощностей КВД и ТВД
будем иметь
,
где
0,9. Тогда
0,773.
5.15.
Для ТРДД без смешения потоков
.
В условиях задачи
перепад давлений в сопле второго контура
сверхкритический и, соответственно,
1,0 и
const.
Следовательно,
2,68.
5.16. Для
ТРДД со смешением потоков
.
В условиях взлета
(при
0,5)
0,709, а в полете (при
0,56)
0,772. Следовательно,
2,89.
5.17.
Из условия баланса мощностей КНД и ТНД
следует, что
в условиях задачи:
,
где
и
.
Тогда
1,15.
5.18. Температура газа на входе в ТНД равна
1267 К. При этом
216
кДж/кг. Тогда при
1158,3
Дж/(кгК)
0,1635,
что соответствует
2,05.