L ,= L KMOn+Lr4 (4.2)
где
ккт„х х
к - 1 |
(4.3) |
|
п-i |
||
|
х(як“Г -1),
Lr - работа, потребная на
преодоление трения.
5.Полная температура
воздуха |
за |
компрессором |
|
|
Т* - Т* |
Н- — • |
Рис. 4.1. Сжатие воздуха в ОК |
||
1к |
1их |
п |
» |
|
|
|
С* |
|
|
|
6. |
Мощность, потребная |
для вращения компрессора |
|
Л'' |
= M HLh |
|
|
|
4.3. Характеристики OK (ХК)
ХК ОК - это зависимости я* и Г|х от частоты вращения ротора п и расхода воздуха М п при неизменных параметрах воздуха на входе в OK ( р*х = const, Т*х = const). Характеристи
ки ОК, представленные на рис. 4.2, получают экспериментально и называют нормальными.
При уменьшении М й через компрессор при постоянной частоте вращения ротора п = const, значения я* и Г)’ первона чально растут, а затем - уменьшаются. При достижении М втш
положительные углы набегания потока i на рабочие лопатки достигают критических значений i , и начинается срыв потока
со спинки лопатки.
Увеличение п ведет к росту М а. Линии, соединяющие точки ХК при л = const называются напорными кривыми. Ли ния, соединяющая точки начала срыва на напорных кривых для разных /?, называется границей газодинамической устойчивости компрессора (ГГУ).
Приведенные (универсальные) характеристики (рис. 4.3) позволяют определить основные параметры компрессора
( тс*, Лк) на любом режиме работы и при любых параметрах воз духа ( Гвх, /т*х) на входе в компрессор.
Для пересчета параметров компрессора с произвольного режима на подобный ему режим в САУ используют условие ра венства скоростей Авх , что обуславливает на подобных режимах
равенство параметра расхода |
|
( М, |
(4.4) |
{
Из равенства скоростей ~ки следует:
(4.5)
llnp |
П |
288 |
|
|
(4.7) |
При стандартных атмосферных условиях на входе в двига- |
||
тель М апр = М п, ппр= п, |
и им соответствуют < Сау. Лксау- |
|
В случае изменения Г*х, р'ах, изменяются |
M D, п , и, по универ |
|
сальной ХК ОК, можно определить соответствующие им значения п к и Цк
На графике (см. рис. 4.3), вместо п |
обычно используют |
|
— |
Ппп |
(относительная ириве- |
безразмерную величину п |
= — —100% |
|
|
"п р -Р |
|
денная частота вращения ротора), где лпр |
- приведенная часто |
|
та вращения на расчетном режиме работы двигателяВместо М влр используют А х) = р„хсох/р к/ Кр - безраз
мерную газодинамическую функцию расхода (относительная плотность тока).
Значения Г|х обычно наносят в виде линий - Т|к ~ const
(см. рис. 4.3).
Положение всех кривых на универсальных характеристи ках не зависит от параметров воздуха (Гвх; р ах)’ на входе в ОК.
На установившихся режимах работы ТРД, каждому значе нию нпр соответствует определенное значение <7(Хах) - следова
тельно, - л*, г)* То есть каждому значению япр соответствует определенная точка на напорной кривой - рабочая точка (Р'П.
Совокупность рабочих точек на характеристике компрессора при различных п образует линию рабочих режимов (ЛРР) или
линию совместной работы (ЛСР) компрессора, камеры сгорания и турбины.
Уравнение ЛРР (ЛСР) получают из решения системы урав нений: равенства расходов через ОК и ГТ и равенства суммар ной потребной мощности ОК и располагаемой мощности ГТ.
|
При изменении режима полета (М |
Н) или режима работы |
|||||
двигателя (и) РТ |
движется по |
ЛРР, |
|
при |
этом изменяются |
||
л* |
Лк. ОК и запас его устойчивости. |
|
|
|
|
||
|
Н а п р и м е р : |
при увеличении |
числа |
М |
полета растет |
||
:: |
следовательно, |
уменьшается |
п |
= |
пл! 288 |
уменьшается |
|
Тпк, |
■-=-т-.г-, |
||||||
i P X
приведенная прокачивающая способность компрессора вследст вие снижения я*, уменьшается приведенный расход воздуха через компрессор с;{Хах). При этом рабочая точка движется по ЛРР в область с меньшими /7пр и г/(Явх), приближаясь к ГГУ
(снижается запас устойчивости ОК).
ЛРР позволяет определить тот диапазон изменения ппр,
в котором возможна устойчивая работа ОК на установившихся режимах.
Для количественной оценки устойчивости ОК вводится
критерий А К v - запас устойчивости: |
|
|
|
|
( |
< Г/(/(Ю г |
-1 |
100 %, |
(4.8) |
АКу = |
^к.паб lclO-BK)naG |
|||
I |
|
J |
|
|
где 71кр;!Д, д(Л.1Ч)р.|Г) - значения параметров в рабочей точке на
ЛРР; п';г, q(Xgx)г - значения параметров на ГГУ для тех же значений н
АЛ"у показывает относительное удаление РТ при заданной
л„Р от ГГУ