книги из ГПНТБ / Шевяков, Алексей Андреевич. Автоматика авиационных силовых установок учебник для авиационных вузов

Проходное сечение реактивного сопла обычно изменяется с помощью спе­ циального сервомотора; поэтому в уравнении движения целесообразно иметь не координату Хр = AFC/Fc0, а координату сервомотора Х с = Д///0, где I — поло­ жение сервомотора. В общем виде зависимость между величиной проходного сечения реактивного сопла Fc и положением сервомотора нелинейная, поэтому

входным сигналом координату сервомотора Х с, а не сечение сопла Хр.

Числовое значение коэффициента при Хс обычно определяется по конкрет­ ной зависимости F=F(t).

Пример 4

З а д а н и е . Определить значение коэффициента самовыравнивания рл, вхо­ дящего в уравнение (2. 46) движения одновального ТРД, рассмотренного в пре­ дыдущих примерах, с учетом влияния агрегата топливной системы.

Gт0\ дп /о'

в уравнение (2.45). Для объемных топливных насосов без большой погрешности

Таким образом значение коэффициента самовыравнивания уменьшается пример­ но на 33°/о, что должно привести к ухудшению свойств двигателя как объекта регулирования, особенно при работе его на пониженных режимах.

Пример 5

З а д а н и е . Определить значения постоянной времени при Я ф 0, при ра­ боте одновального ТРД с нерегулируемым соплом на подобных режимах и V=0.

Т - 0 , 5 сек. при И = Он Р = 0 . Пользуясь (2.64), находим значение ТяВ для

Фиг. 2.35. Изменение величины Гдпри Н = var, соответствую­ щей подобным режимам работы двигателя.

Л ф 0 'при подобных режимах двигателя, считая изменение рн и Т по междушародной|стандартной атмосфереДМСА):

Результаты расчета сведены в графике на фиг. 2. 35.

3. ДВУХВАЛЬНЫИ ТРД

Общие сведения

Принципиальная схема такого двигателя приведена на фиг. 2. 36, мз которой видно, что основным отличием ее от одновального ТРД

Фиг. 2. 36. Схема двухвального ТРД.

является наличие двух турбин, каждая из которых приводит во вращение один каскад компрессора.

Применение двухвальных ТРД диктуется главным образом расширением зоны устойчивой работы компрессора и, следователь­ но, некоторым, хотя и небольшим, улучшением экономичности дви­

гателя. Как указывалось выше, для улучшения экономичности дви­ гателя необходимо повышать значение я-*, что легче достигается

в двухкаскадном компрессоре. Кроме того, это позволяет улучшить работу компрессора на пониженных режимах работы двигателя, облегчить совместную работу ступеней компрессора и запуск дви­ гателя. При такой схеме работы двигателя оба каскада компрес­ сора могут работать при наивыгоднейшем соотношении окружных скоростей в широком диапазоне работы двигателя.

Наличие второго каскада компрессора позволяет более правиль­ но организовать течение воздуха в компрессоре на нерасчетных ре­ жимах и тем расширить зону устойчивой его работы.

Эксплуатационные свойства такого двигателя во многом анало­ гичны одновальным ТРД, рассмотренным выше, но имеется и неко­ торое отличие.

Свойства же такого двигателя как объекта регулирования зна­ чительно отличаются от свойств одновального ТРД.

Способы управления таким двигателем примерно одинаковы с одновальным ТРД. Так как числа оборотов обоих каскадов «свя­ заны» газовой связью, принципиально одинаково, вести ли управ­ ление по числу оборотов каскада высокого давления или каскада низкого давления. При этом необходимо, конечно, учитывать неко­ торое «скольжение» одного каскада относительно другого в про­ цессе неустановившегося движения из-за наличия инерционности.

Вывод уравнений движения двухвального ТРД с регулируемым соплом

Привыводе уравнений движения двухвального ТРД с регули­ руемым соплом будем исходить из тех же основных соображений, что и при рассмотрении одновального ТРД.

Уравнения движения относительно интересующих нас регули­ руемых параметров будем выводить с учетом аккумуляторов энер­ гии, обусловленных лишь вращающимися массами.

Воспользовавшись обозначениями, приведенными на фиг. 2. 36, для неизменных внешних условий можно написать систему нели­ нейных уравнений в следующем виде:

at

2r J ^ = M T2- M K2-

1

1+ K I - 1 )

Приведенные уравнения выражают тот же смысл, что и для рас­ смотренного выше одновального ТРД, причем число уравнений увеличивается в соответствии с тем, что рассматривается раздель­

и к. п. д. камеры сгорания т)к.0 при малых отклонениях параметров рабочего процесса остаются постоянными.

Кроме того, ограничимся рассмотрением таких режимов работы двигателя, при которых на сопловых аппаратах ступеней турбины всегда будет критический или сверхкритический перепад давлений.

после соответствующих преобразований получим такую систему линейных уравнений: