- •А.А. Григорьев
- •ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ПРИНЦИП РАБОТЫ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ (ТРД)
- •1.1. Преимущества ТРД перед поршневой СУ
- •1.2. Принцип создания тяги ТРД
- •1.3. Изменение параметров рабочего тела и превращения энергии по тракту ТРД
- •1.4. Основные параметры ТРД
- •2.2. Идеальный цикл ТРД
- •3. РЕАЛЬНЫЕ (ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЕ) ЦИКЛЫ ВРД
- •3.1. Процессы в действительном цикле
- •3.2. Работа действительного цикла ТРД
- •3.3. Эффективный КПД ТРД
- •3.4. Тяговый (полетный) КПД ТРД
- •3.5. Полный (экономический) КПД
- •Контрольные вопросы
- •Задачи
- •4. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОСЕВЫХ КОМПРЕССОРАХ
- •4.1. Назначение компрессоров и требования, предъявляемые к ним
- •4.2. Основные параметры ОК
- •4.3. Характеристики OK (ХК)
- •Контрольные вопросы
- •5.1. Назначение, классификация и требования к ВЗ ВРД
- •5.3. Дозвуковые воздухозаборники (ДВЗ)
- •5.4. Формы дозвуковых диффузоров
- •Контрольные вопросы
- •Задача
- •6. ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В ОСНОВНЫХ КАМЕРАХ СГОРАНИЯ (КС) ВРД
- •6.5. Топливные форсунки, применяемые в КС ВРД
- •6.6. Потери полного давления в КС
- •6.7. Эксплуатационные характеристики КС
- •Контрольные вопросы
- •7. ВЫХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА (ВУ) ВРД
- •7.1. Назначение, состав и требования к ВУ ВРД
- •7.2. Реактивное сопло
- •Контрольные вопросы
- •ОСНОВЫ РАСЧЕТА ТРД
- •8.4. Понятие о свободной энергии ВРД
- •8.5. Основы газодинамического расчета ВРД
- •9.3. Влияние различных факторов на положение ЛСР
- •9.4. Особенности совместной работы ОК и ГТ на неустановившихся режимах
- •9.5. Номенклатура основных режимов работы ТРД
- •Задача
- •10. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРД
- •10.1. Термодинамические основы регулирования ТРД
- •10.2. Типы характеристик ТРД и их назначение
- •10.3. Методы получения ЭХ
- •Контрольные вопросы
- •12. ДВУХКОНТУРНЫЕ ТРД (ТРДД)
- •12.1. Схемы ТРДД и их основные параметры
- •12.2. Газодинамические преимущества ТРДД перед ТРД
- •12.5. Особенности законов регулирования ТРДД
- •12.6. Особенности характеристик ТРДД
- •Контрольные вопросы
- •13. ТУРБОВАЛЬНЫЕ (ТВАД), ТУРБОВИНТОВЫЕ (ТВД)
- •13.1. Принцип действия ГВаД и ТВД
- •13.2. Схемы ТВД и ТВаД
- •13.3. Основные параметры ТВД
- •13.5. Совместная работа узлов ТВД
- •13.6. Дроссельные характеристики ТВД и ТВаД
- •13.7. Климатические характеристики ТВаД
- •13.8. Высотно-скоростные характеристики ТВД и ТВаД
- •Контрольные вопросы
- •14.2. Рабочий процесс в форсажных камерах
- •14.3. Понятие о неустойчивых режимах горения
- •14.4. Особенности эксплуатационных характеристик ТРДФ
- •Контрольные вопросы
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ГРИГОРЬЕВ Андрей Алексеевич
ГТ ТВаД имеют большее число ступеней, чем у ТРД, так как основная работа расширения газа происходит в ГТ.
PC в ТВаД (за исключением ТВД) трансформировано в диффузорный выпускной патрубок, обычно повернутый в бо ковую сторону от оси двигателя.
13.3.Основные параметры ТВД
1.yVna,t = LMМ а - мощность на валу ТВД,
где |
- механическая |
работа I |
кг газа, передаваемая на вал |
ВВ до |
входа в редуктор; М в - |
расход воздуха через двига |
|
тель [кг/с]. |
|
|
|
2. |
Л/в = N B;mr|м |
винтовая |
мощность ТВД (мощность на |
выходном валу редуктора), |
|
||
где г|м |
КПД редуктора (г|м =0,97...0,98), учитывающий меха |
||
нические потери в трансмиссии. |
|
||
3. |
Л'тяг = NBr]B- тяговая мощность, |
||
где Т)ц |
- КПД ВВ (учитывает потери на трение, отбрасывание |
||
и закрутку потока воздуха).
NN Г)
4.R = —-Tic. = __й—1“- -тягаВ В .
в |
V |
V |
|
5. yv |
- N„ |
RdV |
|
— -— = L„М„ - эквивалентная мощность, |
|||
где R - |
реактивная тяга, развиваемая соплом; |
- мощ |
|
Лв ность, которую потребовалось бы развить на валу ВВ для полу чения тяги, равной реактивной тяге /?р .
N
6. N = —-— удельная эквивалентная мощность. уд м„
_ Л/т ч |
= 3600<20 |
- удельный расход топлива. |
7. с = |
П г ^ А |
|
N' |
|
8. S Rуд |
R2+RP - удельная тяга ТВД. |
М,
13.4.Оптимальное распределение L e между ВВ и PC
Работа цикла ТВД в общем случае расходуется на привод ВВ и разгон потока в PC.
Распределять Le между ВВ и PC необходимо так, чтобы
получить максимальную тяговую работу Ьтят Такое распреде
ление называют оптимальным. Для определения условия опти мального распределения Le запишем формулу тяговой работы:
|
LT„r - |
Lar\B+(сс - |
V/ )V' |
|
(13.1) |
||
где |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
= |
г У |
с - V 2) |
|
(13.2) |
|
|
к |
2 |
- р ы- |
|
|||
Подставим выражение 13.2 в 13.1 и получим: |
|
||||||
Г |
2 |
/ |
|
|
г г |
|
\ |
|
|
|
|
21 с |
< |
(13.3) |
|
|
|
|
V ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Продифференцируем выражение |
13.3 по |
cc/V и получим |
|||||
условие экстремума: |
|
|
|
|
|
|
|
|
dLr, |
|
|
|
+ V2 = 0 , |
|
(13.4) |
|
|
|
|
|
|
||
№[ v j |
|
|
|
|
|
|
|
откуда |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г о |
|
|
|
(13.5) |
|
|
|
|
^опт |
|
|
|
|