6.2. Характеристики трд и трдд

6.7. Определить удельную тягу и удельный расход топлива ТРДДсм в условиях полета со скоростью  250 м/c на высоте  1000 м, если  396 кПа; ; =1000 К; m = 0,8; = 1 и = 0,98. Принять k_г = 1,33;  287,4 Дж/(кгК); 1,10 кДж/(кгК) и 0,98. Считать , а расширение газа в сопле  полным.

6.8. Удельная тяга ТРД на высоте 0 при 0,9 и 400 кПа равна 600 (Н×с)/кг. Определить удельную тягу этого двигателя на высоте  11000 м при том же числе М полета, если двигатель имеет программу управления, обеспечивающую и , a с подъемом на высоту возрастает в 1,25 раза. Принять , а изменением , и пренебречь. Расширение газа в сопле считать полным. Принять .

6.9. Найти удельный расход топлива ТРДД в полете со скоростью 900 км/ч на высоте 10 км, если при этом подогрев воздуха в КНД 105 К; 3,0; степень двухконтурности 1,5; 0,99; а удельная тяга двигателя равна 370 Нс/кг. Отбором мощности и воздуха на самолетные нужды пренебречь.

7. Рабочий процесс и характеристики турбовальных, турбовинтовых и турбовинтовентиляторных гтд

Схемы основных типов авиационных ГТД непрямой реакции с указанием характерных сечений их воздушно-газового тракта были приведены на

рис. 0.2.

При формулировании задач ниже, кроме обо­значений и индексов, указанных ранее, используются также сле­дующие обозначения:

• - расчетная высота висения вертолета;

• - частота вращения ротора газогенератора (турбокомпрессора) ТВаД;

• - частота вращения ротора свободной турбины ТВаД;

• - мощность, передаваемая от вала двигателя на редуктор;

• - удельный расход топлива ТВаД;

• - эквивалентная мощность ТВД или ТВВД;

• - удельный расход топлива ТВД или ТВВД;

• - степень понижения давления в свободной турбине;

• - КПД воздушного винта или винтовентилятора;

• - КПД редуктора;

индексы:

• т.к - турбокомпрессор (газогенератор) ТВаД;

• с.т - свободная турбина;

• р  расчетный режим.

В ряде задач будет использоваться примерная характеристика одновального газогенератора (турбокомпрессора) ТВаД, изображенная (в относительных величинах) на рис. 7.1. Здесь , , и .

Используется также приведенный на рис. 7.2 примерный график предельных режимов работы высотного вертолетного ГТД с 2,2 км. А на рис. 7.3 дана типовая характеристика свободной турбины (в относительных координатах), где все величины отнесены к расчетному режиму, причем

.

Во всех задачах, где необходимо использовать такие характеристики, будет полагаться, что они относятся к условиям данной задачи.

Во всех задачах будет предполагаться также, что и что в свободной турбине 1,33 и 287,4 Дж/(кгК).

Рис. 7.1. Характеристика газогенератора (турбокомпрессора) ТВаД	Рис .7.2. Линии предельных режимов работы

Рис. 7.3. Типовая характеристика свободной турбины; р  расчетный режим

7.1. Определить мощность, передаваемую на вал винта (винтовентилятора), и реактивную тягу, создаваемую ТВД (ТВВД) в полете при скорости  800 км/ч, если ; 60 кг/с; КПД винта (винтовентилятора) 0,8; КПД редуктора 0,98; а распределение работы цикла между винтом и реакцией – оптимальное.

7.2. Определить удельный расход топлива у ТВД, рассмотренного в предыдущей задаче, если известно, что коэффициент избытка воздуха в камере сгорания этого двигателя равен 3,7. Принять 14,9.

7.3. Определить удельные параметры ТВаД ( ) на ре­жиме висения у земли в стандартных атмосферных условиях, если известны ; = 1450 К; 0,82; 0,88;  0,98; . Кинетическую энергиею струи газа на выходе из двигателя считать пренебрежимо малой по сравнению с работой цикла. Принять 1,21 кДж/(кгК).

7.4. ТРД и ТВаД в условиях полета на Н = 5 км со скоростью V = 360 км/ч имеют одинаковые параметры цикла: 12; 5; 0,85; 0,9; 1,04. Как и на сколько процентов изменятся удельные параметры этих двигателей, если при прочих неизменных условиях степень подогрева рабочего тела в цикле увеличить до 6?

7.5. Вертолетный ГТД (без ПЗУ) на взлетном режиме при данных атмосферных условиях имеет 3,5 и развивает мощность (без ее ограничения) 1500 кВт. Как изменится эта мощность при тех же атмосферных условиях, если в результате установки ПЗУ на взлетном режиме упадет с 1,0 до 0,98? Изменением КПД свободной турбины и отбора воздуха пренебречь.

7.6. ТВаД на взлетном режиме (в САУ) развивает мощность на валу 1200 кВт при частоте вращения турбокомпрессора 15000 об/мин и темпера­туре газа 1500 К. Определить , и при взлете с высокогорной площадки, расположенной на высоте 3 км над уровнем моря, если программой управления двигателя предусмотрено ограничение 15000 об/мин, а и на взлетной площадке соответствуют стандартной атмосфере. Возможным изменением мощностного КПД свободной турбины пренебречь.

7.7. При работе высотного ТВаД на максимальном режиме в расчетных условиях (в точке р на рис. 7.2) температура газа перед турбиной равна 1350 К. Используя представленную на рис. 7.2 область предельных режимов работы ТВаД и характеристику газогенератора (рис. 7.1), определить значение и на максимальном режиме при взлете с земли в САУ.

7.8. В условиях предыдущей задачи найти (с использованием характеристики газогенератора, рис. 7.1) удельный расход топлива при взлете с земли в САУ, если на расчетном режиме (в точке р на рис. 7.2) он равен  0,315 кг/(кВт×ч).

7.9. Используя характеристики газогенератора (рис. 7.1) и свободной турбины (рис. 7.3), определить относительное изменение , и в расчетных условиях (при ) при снижении частоты вращения турбокомпрессора (газогенератора) от 100% до 95% , если при этом значение осталось неизменным, 1,0, а на расчетном режиме 3,5.

7.10. Используя данные, приведенные на рис. 7.1 рис. 7.2, определить относительное изменение максимальной мощности вертолетного двигателя на земле (при 760 мм рт.ст.), если температура воздуха в атмосфере увеличивается от до . Принять const; ; а значение при равным 3,2.