3. Полный кпд гтд прямой реакции
Суммарные потери и в реальном цикле ГТД прямой реакции, и с выходной скоростью учитывает полный КПД, равный отношение тяговой работы ко всей теплоте, внесенной в двигатель с топливом
. (25.5)
Так как Qо характеризует значение химической энергии топлива при условии его полного сгорания в двигателе, то полный КПД оценивает долю этой энергии, преобразованную в тяговую работу, т.е. учитывает все виды потерь в процессе преобразования химической энергии топлива в полезную работу силы тяги двигателя по перемещению летательного аппарата. В полете полный КПД может достигать значений 0,2…0,35 и более.
Очевидно
,
т. е. полный КПД ГТД прямой реакции равен произведению внутреннего и тягового КПД (причем для ТРДД под внутренним КПД здесь надо понимать не внутренний КПД цикла, а внутренний КПД двигателя.
Рассмотрим, как изменяется полный КПД ВРД при изменении степени повышения давления в цикле (при прочих равных условиях, т.е. при постоянных значениях степени подогрева и скорости полета V).
Рис. 25.3
от параметра
.
Максимум работы цикла достигается при
. Но максимум
соответствует и максимуму скорости
истечения газов
,
а следовательно, в соответствии с
формулой (25.3) минимуму тягового КПД
(при
данной скорости полета). Максимум
внутреннего КПД
,
как уже было показано, достигается при
значении
,
существенно большим, чем
.
Но при
тяговый КПД продолжает расти (так как
работа цикла все больше снижается).
Поэтому максимум полного КПД
достигается при некотором экономичном
значении
.
Найдем связь между полным КПД и
удельным расходом топлива, который,
как известно, равен
.
Для этого выполним небольшое
преобразование, учитывая, что
,
т.е.
,
и что
:
.
Итак,
.
(25.6)
Таким образом, при заданной скорости полета удельный расход топлива обратно пропорционален полному КПД.
Отсюда следует важный вывод: сравнивать экономичность двигателей путем сравнения их удельных расходов топлива можно только при одинаковой скорости полета.
Разработал служащий РА профессор Р.Федоров
« »__________ 2008 г.