Характеристика по частоте вращения n (режимная или дроссельная характеристика) – это зависимость тяги R и удельного расхода топлива С_уд от n ротора при на одной и той же высоте H. В частном случае, когда характеристика относится к условиям = 0 и Н = 0, она иногда называется стендовой

Характеристика по n показывает данные двигателя при его использовании с более низкими тягами R.

1. Максимальный (взлетный) режим, на котором двигатель работает с предельно допустимой максимальной n_max, развивая максимально возможную при данных внешних условиях R_max. На этом режиме непрерывная работа двигателя допускается лишь в течение непродолжительного времени, обычно не более 5…10 мин. Этот режим используется при взлете и начальном наборе высоты, а также (в отдельных случаях) для получения максимальной .

2. Номинальный режим, на котором двигатель работает при n_ном с пониженной R, обычно R_ном = (0,85…0,90)∙R_max. На номинальном режиме нагруженность конструкции существенно меньше, чем на максимальном, поэтому непрерывная работа двигателя допускается в течение 1 ч. Номинальный режим используется при наборе высоты, а также как основной режим полетов с максимальной скоростью.

3. Максимальный крейсерский (максимальный длительный) режим, представляющий собой режим, на котором при n_м.кр не ограничивается продолжительность непрерывной работы двигателя. Большей частью R_м.кр = (0,8…0,9)∙R_ном. В эксплуатации этот режим используется при дальних полетах с максимальной скоростью.

4. Пониженный крейсерский режим, на которых двигатель развивает тягу R_кр = (0,3…0,7)∙R_ном.

5. Режим малого газа, на котором двигатель работает с минимально допустимой n, развивая наименьшую возможную для него R. Эта R должна быть достаточно малой, чтобы не затруднять эксплуатацию самолетов, особенно чтобы не усложнять условия посадки на аэродромы. Обычно на режиме малого газа R_м.г. = (0,03…0,05)∙R_max, что соответствует n_м.г. = (0,3…0,5)∙n_max

Показана стендовая характеристика по n при стандартных атмосферных условиях (Т_Н =288 К и р_Н = 101300 Па)

Скоростная характеристика – это зависимость тяги R и удельного расхода топлива С_уд от полетной скорости на одной и той же высоте Н при принятом способе регулирования, обычно при n = const, равной максимальной. Скорость полета влияет на р_в* и T_в* воздуха, а тем самым на все протекание рабочего процесса двигателя и, в конечном счете, на состояние газа, покидающего выходное сопло. В диапазоне скоростей, превышающих скор. звука более чем 5-10% допустимо принимать, что при n = const сохраняются: работа компрессора L_к = const и η_ад*_к = const

И зменение Gв и πпо скоростной хар-ке трд Изменение gт и Rуд по скоростной хар-ке трд

1)При увеличении скорости полета степень сжатия воздуха во входном устройстве π_с возрастает, а степень сжатия в компрессоре π_к* снижается в результате роста T_в*. Однако влияние изменения π_с всегда оказывается более значительным и обуславливает повышение общей степени сжатия π_об, а следовательно, и расхода воздуха G_в.

2) Динамическая составляющая удельной тяги R_{уд дин} падает по линейному закону и оказывает основное влияние на характер протекания R_уд. Однако прогрессирующее возрастание статической составляющей удельной тяги R_{уд стат} приводит к тому, что с увеличением скорости снижение R_уд замедляется.

Скоростная характеристика трд

Тяга R сначала снижается, а потом начинает возрастать. Подобное изменение тяги R, свойственное всем ТРД, объясняется следующим. Первоначально, при небольших , скоростной напор невелик, поэтому его повышение приводит лишь к небольшому росту расхода воздуха G_в. В то же время R_уд быстро уменьшается из-за падения R_{уд дин} при почти постоянной R_{уд стат}, что приводит к снижению тяги R. По мере увеличения скорости полета ускоренный рост π_с (и π_об) обусловливает прогрессирующее увеличение расхода воздуха G_в и замедленное снижение удельной тяги R_уд. В итоге R начинает увеличиваться. Скоростная характеристика позволяет судить о данных двигателя как источника тяги.

Высотная характеристика – это зависимость тяги R и удельного расхода топлива С_уд от высоты Н при и принятом законе регулирования (обычно n = const). В случае n = п_тах = const высотная характеристика показывает наибольшие располагаемые значения тяги R на различных высотах Н при заданной .

С высотой изменяются давление р_н и температура Т_н атмосферного воздуха.На величину и характер изменения р_н и Т_н по высоте Н влияют географические и климатические условия, то для получения сопоставимых данных была принята неизменная условная зависимость р_н и Т_н от Н: р_н = f(H) и Т_н = f(H), получившая название стандартной атмосферы (СА).Значения р_н и Т_н по СА близки к их действительным осредненным величинам летом в средних широтах.

С увеличением высоты Н давление р_н быстро убывает по сложному закону. У земли р_н = 101325 Па = 760 мм рт. ст. Температура Т_н , значение которой у земли Т_н = 288 К, до 11 км понижается по линейному закону с интенсивностью 6,5° на 1 км высоты. В диапазоне высот от 11 до 25 км Т_н принимается неизменной, равной 216,5 К. Слой атмосферы, в котором с увеличением высоты Н происходит снижение Т_н, называется тропосфера, а слой, где Т_н = const, называется стратосфера.

Изменение G_в, давления перед турбиной р_г* и π_к*, π_в.у., π_общ по высотной характеристике ТРД

И зменение g_т и R_уд по высотной характеристике ТРД

Высотная характеристика ТРД

Положительное влияние увеличения высоты Н на R и С_уд до 11 км обусловлено исключительно снижением Т_н, которое приводит к росту π_общ, а тем самым к увеличению R_уд и к менее быстрому падению G_в. Кроме того, рост π_общ повышает экономичность рабочего процесса, что и обусловливает снижение С_уд.

П од эффективными показателями любого двигателя понимают данные, характеризующие его рабочий процесс как источник полезной механической работы

Работоспособность процесса характеризуется эффективной удельной работой L_е, т. е. работой, полученной от 1 кг воздуха

Развиваемая двигателем эффективная мощность N_е характеризует всю его работоспособность.

Тепловая экономичность рабочего процесса оценивается эффективным КПД η_е, показывающим, какая доля затраченного тепла преобразуется в эффективную работу. Следовательно:

П ри этом под затраченным теплом q₁ подразумевают количество тепла, которое может выделиться при полном сгорании использованного топлива. Поскольку L_e относится к 1 кг поступающего в двигатель воздуха, то

Т опливная экономичность характеризуется эффективным удельным расходом топлива С_е, которая представляет собой количество топлива, расходуемое за 1 ч на 1 кВт эффективной мощности:

Для современных двигателей в стендовых условиях (при ) = 600...700 м/с, соответственно L_e = (180...250)∙10³ Дж/кг; при этом η_е = 0,25...0,35; С_е = 0,26...0,36 кт/кВт∙ч.