- •Предисловие
- •Схемы основных типов авиационных гтд
- •1. Основные уравнения движения газа в двигателях и их элементах
- •2. Компрессоры гтд
- •2.1. Теория ступени компрессора
- •2.2. Многоступенчатые компрессоры
- •2.3. Подобие течений в компрессорах и их характеристики
- •3. Газовые турбины гтд
- •4. Термодинамический цикл, кпд и удельные параметры гтд прямой реакции
- •4.1. Термодинамический цикл и внутренний кпд гтд
- •4.2. Работа гтд прямой реакции как тепловой машины и как движителя
- •5. Совместная работа элементов гтд прямой реакции
- •5.1. Совместная работа элементов одновального трд
- •5.3. Совместная работа элементов трдд
- •5.14. Определить относительное изменение температуры газов перед
- •6. Характеристики гтд прямой реакции
- •6.1. Подобие режимов работы авиационных гтд
- •6.2. Характеристики трд и трдд
- •7. Рабочий процесс и характеристики турбовальных, турбовинтовых и турбовинтовентиляторных гтд
- •Решения
- •1. Основные уравнения движения газа в двигателях и их элементах
- •2. Компрессоры гтд
- •2.1. Теория ступени компрессора
- •2.1. Работа, передаваемая воздуху при вращении рабочего колеса сту-
- •2.2. Многоступенчатые компрессоры
- •2.3. Подобие течений в компрессорах и их характеристики
- •3. Газовые турбины гтд
- •4. Термодинамический цикл, кпд и удельные параметры гтд прямой реакции
- •4.1. Термодинамический цикл и внутренний кпд гтд
- •4.2. Работа гтд прямой реакции как тепловой машины и как движителя
- •4.11. При оптимальном распределении работы цикла между контурами трдд и скорости истечения из обоих контуров одинаковы и тогда (при ) 378 м/с. Соответственно
- •4.14. Так как при оптимальном распределении работы цикла межд
- •5. Совместная работа элементов гтд прямой реакции
- •5.1. Совместная работа элементов одновального трд
- •5.2. Совместная работа элементов двухвального трд
- •5.3. Совместная работа элементов трд
- •6. Характеристики гтд прямой реакции
- •6.1. Подобие режимов работы авиационных гтд
- •6.2. Характеристики трд и трдд
- •7. Рабочий процесс и характеристики турбовальных, турбовинтовых и турбовинтовентиляторных гтд
- •Приложение
- •Литература
- •Часть 1. – м.: мгту га, 2013.
- •Часть 2. – м.: мгту га, 2013.
- •Содержание
5. Совместная работа элементов гтд прямой реакции
5.1. Совместная работа элементов одновального трд
Схема проточной части одновального ТРД с указанием ее характерных сечений была приведена на рис. 01, а.
5.1.
Как изменится
одновального ТРД, если при сверхкритических
перепадах давления в сопловом аппарате
первой ступени турбины и в сопле площадь
критического сечения сопла увеличится
на 20% ? Принять показатель политропы
процесса расширения газа в турбине
равным
= 1,3 .
5.2.
Степень понижения давления в нерегулируемом
суживающемся сопле ТРД на некотором
режиме работы двигателя равна
2,0.
Как изменится степень понижения давления
в турбине двигателя при его дросселировании
(снижении частоты вращения), если при
этом перепад давлений в сопловом аппарате
ее первой ступени останется сверхкритическим,
а степень понижения давления в сопле
уменьшится на 25% и станет равной
Показатель политропы процесса расширения
газа в турбине принять равным
,
а процесс расширения газа с сопле считать
происходящим без потерь при
.
5.3. Определить изменение температуры газа перед турбиной одновального ТРД, если при неизменных условиях полета в результате снижения частоты вращения (при уборке РУД) степень повышения полного давления в компрессоре снизилась на 20%, а приведенный расход воздуха через компрессор уменьшился на 10%. Степень понижения давления в сопловом аппарате первой ступени турбины осталась неизменной.
5.4. Как изменится (в процентах) запас устойчивости компрессора одновального ТРД, если при неизменной частоте вращения ротора двигателя в заданных условиях полета температура газа перед турбиной вследствие уменьшения площади минимального сечения сопла возрастет на 10%, а до ее повышения запас устойчивости был равен 20%? Принять, что перепад давлений в сопловом аппарате первой ступени турбины двигателя не изменился.
5.5.
На расчетном режиме работы одновального
ТРД его компрессор имеет следующие
значения параметров:
10,
0,83 и
0,85. При уменьшении
произошло
снижение
до значения
7,
а КПД компрессора стал равным
0,85.
Как изменилось при этом значение
,
если
= const?
5.6.
Определить относительное изменение
в одновальном
ТРД при его дросселировании, если при
этом
снижается с 9 до 6, а
увеличивается на 4 %. Принять
= const, а условия полета -
неизменными.
5.7.
На исходном режиме работы одновального
ТРД в конкретных условиях полета запас
устойчивости компрессора
был
равен 20%. Каков стал запас устойчивости,
если при неизменной частоте вращения
в тех же условиях полета в результате
раскрытия сопла температура газа перед
турбиной понизилась с
1600
К до
1450
К? Перепад давлений в сопловом аппарате
первой ступени турбины считать неизменным.
5.8. Запас устойчивости компрессора ТРД на исходном режиме равен 15%. Как изменится этот запас при включении отбора воздуха из-за компрессора в количестве 5% от расхода на входе в него, если приведенная частота вращения ротора двигателя и не изменятся, а работа компрессора уменьшится при этом на 3%?
5.9.
Одновальный
газогенератор имеет
10,
0,83
и
5,0.
Считая расходы воздуха через компрессор
и газа через турбину одинаковыми, а
отбор и потери мощности турбины
отсутствующими, определить степень
понижения давления в турбине, если
0,9.
Принять
1,3
и
287,6 Дж/(кг×К).
5.10. На рис. 5.1 приведена характеристика компрессора одновального
ТРД с нанесенной
на ней рабочей кривой, соответствующей
.
Определить значения
,
и
газогенератора этого ТРД при
90%,
если на расчетном режиме (при
100%) он при
5,2 имел
3,8 и
4,3. Считать
|
Рис. 5.1. Характеристика компрессора одновального ТРД |
|
Схема проточной части двухвального ТРД с указанием ее характерных сечений была приведена на рис. 01, б.
5.11.
На сколько изменятся
и
в двухвальном ТРД, если площадь
критического сечения сопла увеличить
на 30%? Перепады давления в сопловых
аппаратах турбин и в сопле считать
сверхкритическими, а показатель политропы
расширения газа в турбинах равным 1,3.
5.12. Проанализировать (качественно), как изменится положение рабочих точек на характеристиках КНД и КВД и как изменится скольжение роторов при раскрытии сопла в двухвальном ТРД (в данных условиях полета), если при этом частота вращения ротора низкого давления САУ двигателя поддерживается неизменной.
5.13.
Компрессор низкого давления двухвального
ТРД при данной частоте вращения имеет
запас устойчивости
20%. Как изменится запас устойчивости
КНД при увеличении
,
если при этом значение
поддерживается
неизменным, а относительная плотность
тока на входе в КВД уменьшается с 0,6 до
0,55. Изменением степени подогрева воздуха
в КНД пренебречь.
