Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Газодинамический расчет.doc
Скачиваний:
23
Добавлен:
07.09.2019
Размер:
5.49 Mб
Скачать

4.2. Расчет высотной характеристики.

Расчет высотной характеристики на бесфорсажном и форсажном режимах ведется в той же последовательности и по тем же формулам, что и расчет скоростной характеристики. Разница заключается в том, что расчет высотной характеристики производится при постоянном значении М=0 для ряда значений высоты полета Н.

В нашем случае: М=0; Н=2,5; 5; 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5 км.

4.2.1. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=2,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

(показатель адиабаты для воздуха )

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

(теплоёмкость воздуха )

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

(теплотворная способность топлива ; коэффициент полноты сгорания топлива ; теплоёмкость газа )

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

(стехиометрический коэффициент )

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

(потеря полного давления в камере сгорания )

17. Температура за турбиной высокого давления:

(из условия равенства работ компрессора и турбины )

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

(КПД турбины )

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

(показатель адиабаты для газа )

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

(коэффициент восстановления давления в форсажной камере )

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

(газовая постоянная )

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

(теплоёмкость газа в форсажной камере ; коэффициент полноты сгорания топлива в форсажной камере )

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

(стехиометрический коэффициент )

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

(коэффициент восстановления давления в форсажной камере на форсажном режиме )

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

(газовая постоянная на форсажном режиме ; показатель адиабаты для газа на форсажном режиме )

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

(коэффициент скорости в сопле )

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.2. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

17. Температура за турбиной высокого давления:

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.3. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=7,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

17. Температура за турбиной высокого давления:

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.4. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=10 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

17. Температура за турбиной высокого давления:

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.5. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=12,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

17. Температура за турбиной высокого давления:

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.6. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=15 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

17. Температура за турбиной высокого давления:

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

4.2.7. Расчет высотной характеристики при М=0 и Н=17,5 км:

Бесфорсажный режим:

1. По значению высоты полета из таблицы №1 (методическое пособие) определяются параметры атмосферного воздуха:

давление: ,

температура: ,

скорость звука: .

2. Скорость полета самолета:

.

3. Параметры воздуха, заторможенного относительно двигателя:

температура:

;

давление:

.

4. Температура заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

5. При дозвуковой скорости полета ( ) коэффициент восстановления давления во входном устройстве составляет:

.

6. Давление заторможенного потока воздуха на входе в компрессор:

.

7. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве:

.

8. По значению находится степень повышения давления в компрессоре низкого давления:

9. Давление за компрессором низкого давления:

10. Температура за компрессором низкого давления:

11. Степень повышения давления в компрессоре высокого давления:

12. Параметры воздуха за компрессором высокого давления:

13. Суммарная степень повышения давления в компрессоре:

14. Относительный расход топлива в основной камере сгорания:

15. Коэффициент избытка воздуха в основной камере сгорания:

16. Давление на выходе из камеры сгорания:

17. Температура за турбиной высокого давления:

18. Давление за турбиной высокого давления:

19. Работа турбины низкого давления:

20. Адиабатическая работа турбины низкого давления:

21. Степень понижения давления в турбине низкого давления:

22. Давление за турбиной низкого давления:

23. Температура газо-воздушной смеси за смесителем:

24. Давление на выходе из форсажной камеры (перед соплом):

25. Давление на срезе сопла:

;

26. Температура на срезе сопла:

.

27. Удельная тяга:

28. Расход воздуха через внутренний контур:

29. Суммарный расход воздуха:

30. Расход воздуха через наружный контур:

31. Степень двухконтурности:

32. Часовой расход топлива:

33. Тяга двигателя:

34. Удельный расход топлива:

Форсажный режим:

1. Относительный расход топлива в форсажной камере:

2. Расход топлива в основной камере сгорания, отнесенный к суммарному расходу топлива через двигатель:

.

3. Коэффициент избытка воздуха в форсажной камере:

.

4. Давление на выходе из форсажной камеры (на входе в сопло):

5. Адиабатическая скорость истечения газа из сопла:

6. Действительная скорость истечения газа из сопла:

7. Давление на срезе сопла:

8. Температура на срезе сопла:

9. Удельная тяга:

10. Удельный расход топлива:

11. Тяга двигателя на форсажном режиме:

12. Часовой расход топлива:

.

Результаты расчетов заносятся в таблицу 4.2.

По полученным значения строим графики искомых зависимостей: R, Rуд, , Cуд, , от Н при М=0 (рис. 4.2)

Таблица 4.2

Бесфорсажный режим

км

м/с

К

Па

К

Па

Па

К

Па

0

0

288

101320

288

0,97

98280,4

0,97

4,19

411412,57

461,29

5,49

2260449,2

2,5

0

272

74690

272

0,97

72449,3

0,97

4,48

324766,88

445,29

5,77

1872379,12

5

0

256

54040

256

0,97

52418,8

0,97

4,83

253388,47

429,29

6,07

1537291,28

7,5

0

239

38330

239

0,97

37180,1

0,97

5,28

196474,39

412,29

6,43

1262696,1

10

0

223

26490

223

0,97

25695,3

0,97

5,8

149135,02

396,29

6,81

1015472,46

12,5

0

216

17980

216

0,97

17440,6

0,97

6,07

105832,52

389,29

6,99

739940,33

15

0

216

12110

216

0,97

11746,7

0,97

6,07

71280,97

389,29

6,99

498369,16

17,5

0

216

8204

216

0,97

7957,88

0,97

6,07

48289,77

389,29

6,99

337623,5

км

К

Па

К

Па

Дж/кг

Дж/кг

Па

0

805,65

23

0,029

2,35

2147426,74

1452,21

932326,11

278372,78

305904,16

2,24

416048,21

2,5

789,65

25,84

0,029

2,32

1778760,16

1452,21

772265,95

278372,78

305904,16

2,24

344621,76

5

773,65

29,33

0,029

2,29

1460426,71

1452,21

634058,4

278372,78

305904,16

2,24

282946,99

7,5

756,65

33,96

0,03

2,26

1199561,3

1452,21

520801,15

278372,78

305904,16

2,24

232406,22

10

740,65

39,52

0,03

2,23

964698,84

1452,21

418833,34

278372,78

305904,16

2,24

186903,34

12,5

733,65

42,43

0,03

2,22

702943,31

1452,21

305189,65

278372,78

305904,16

2,24

136190,12

15

733,65

42,43

0,03

2,22

473450,7

1452,21

205553,21

278372,78

305904,16

2,24

91727,61

17,5

733,65

42,43

0,03

2,22

320742,32

1452,21

139253,39

278372,78

305904,16

2,24

62141,48

км

К

Па

Па

К

м/с

кг/с

кг/с

кг/с

кг/ч

Н

кг/(Н∙ч)

0

928,66

403566,77

218072,96

802,37

792,1

78,33

129,32

50,99

0,65

8100,19

102436,05

0,079

2,5

922,66

334283,11

180634,56

796,37

812,92

64,88

107,12

42,24

0,65

6797,7

87079,97

0,078

5

916,66

274458,58

148307,54

790,37

832,54

53,27

87,95

34,68

0,65

5653,53

73221,63

0,077

7,5

910,28

225434,03

121816,44

783,99

852

43,75

72,24

28,49

0,65

4706,83

61548,17

0,076

10

904,28

181296,24

97965,96

777,99

868,92

35,19

58,1

22,91

0,65

3833,08

50480,84

0,076

12,5

901,66

132104,42

71384,47

775,37

875,88

25,64

42,33

16,69

0,65

2808,27

37078,35

0,076

15

901,66

88975,78

48079,31

775,37

875,88

17,27

28,51

11,24

0,65

1891,45

24973,24

0,076

17,5

901,66

60277,23

32571,65

775,37

875,88

11,7

19,32

7,62

0,65

1281,37

16918,29

0,076

Форсажный режим

км

Па

м/с

м/с

Па

К

м/с

кг/(Н∙ч)

Н

кг/ч

0

0,041

0,018

1,14

391085,32

805,59

789,48

214849,85

1760,28

1196,66

0,178

154754,26

27473,5

2,5

0,041

0,018

1,14

323944,46

805,59

789,48

177964,79

1760,28

1232,54

0,174

132029,72

22911,42

5

0,041

0,018

1,13

265970,17

805,59

789,48

146115,56

1760,28

1267,05

0,17

111436,01

18937,98

7,5

0,042

0,019

1,12

218461,85

805,59

789,48

120016

1760,28

1302,04

0,167

94058,64

15665,95

10

0,042

0,019

1,11

175689,14

805,59

789,48

96518,03

1760,28

1333,23

0,164

77454,93

12682,52

12,5

0,042

0,019

1,11

128018,71

805,59

789,48

70329,41

1760,28

1346,3

0,163

56992,19

9268,04

15

0,042

0,019

1,11

86223,95

805,59

789,48

47368,7

1760,28

1346,3

0,163

38385,73

6242,27

17,5

0,042

0,019

1,11

58412,99

805,59

789,48

32090,24

1760,28

1346,3

0,163

26004,67

4228,86

Рис. 4.2. Высотная характеристика.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.