44)Уравнение сохранения энергии для сопла

45

Эмиссия вредных веществ ГТД и пути ее уменьшения

Камера сгорания ГТД выделяет большое количество токсичных продуктов: СО, несгоревшие углеводороды, NOx, окись S, сажа (твердые частицы С).

В настоящее время существуют нормы на предельные допустимые выбросы установленные ICAO и национальным комитетом. В настоящее время в основном ограничиваются 4 вредные компоненты: СО, несгоревшие углеводороды, NOx, сажа. Каждый двигатель должен иметь сертификат на ПДВ.

Для комплексной оценки выбросов вводиться EJ – индекс эмиссии за стандартный взлетно-посадочный цикл который предусматривает собой относительное количество грамм вредного вещества на 1 кг топлива.

Индекс эмиссии будет максимальным когда в КС реализуеться наименьшая полнота сгорания.

Индекс эмиссии по NOx будет макс когда наивысшая температура в КС.

Содержание дымка (или сажи) определяется методом фильтрации при пропускании определенного количества выхлопных газов через белый бумажный фильтр. По степени загрязнения фильтра определяют показатель SN-число дымности

В настоящее время разрабатывается новая конструкция камеры сгорания, которые позволяет оптимизировать выброс вредных эмиссий. Улучшения распыления топлива в камере сгорания и ускорения смешения топлива с воздухом можно снизить индексы эмиссии по всем 4 нормируемым параметрам от нескольких раз до нескольких десятков раз. Примером такой КС является двух зонные, вихревые КС.

В таких КС зоны горения могут располагаться последовательно или параллельно.

В двух зонной или 2-х ярусной КС на пониженных режимах работает внешний ярус, на повышенных режимах работают оба яруса.

На режиме МГ включение только верхней зоны дает снижение по индексу эмиссии на 90% меньше по сравнению с традиционной КС, однако при заходе на посадку с такой КС в связи с необходимостью получаем более высокой располагаемой тяги включения второй зоны горения дает существенное увеличение выбросов СО и CmHn.

При испытании 2-х данных КС выявляют след отрицательные моменты:

-увеличение дымности

-затруднение запуска такой КС

-ухудшение приемистости двигателя

Кроме конструктивных факторов применяют при ПВД эксплуатациооные факторы снижающие эмиссию:

-повышение режима работы двигателя при МГ и рулении (за счет выключения других двигателей)

-уменьшение времени работы на земле

-сокращение времени ВСУ

46

Взаимосвязь между тягой и работой цикла

При V_П=0

47)

ВСХ ТРД

П ри построении ВСХ режим работы двиг.(α_руд) сохр-ся неизм-м. H=соnst(СХ)

С ростом V полёта увел. степень повышения давл. Во входном устройстве двиг. Рост С сопла происх. медлен.чем рост скорости полёта.

α_руд = const

Расход воздуха на входе в двигатель увел.из-за увел.полн.давления на входе в двигатель, и увел.плотность возд.на входе в компрессор. На начальном этапе изм-ся скорость полёта рост расхода воздуха происходит слабее, чем падение удельной тяги. Полная тяга-уменьшается. На последующем этапе изменяется сильнее,чем Р_уд, тяга увел-ся. На посл-ем этапе темп роста расхода возд.уменьшается.

П ри увел. Vполёта (при Т_Г^*=const)

При Т_Г^*=const Q₁ умень-ся. след-но умень-ся q_Г

Темп падения q_Г меньше чем темп падения уд.тяги и уд.расход топлива будет возрастать.

В ысотные хар-ки ТРД(M_П=const, α_руд= const) C увел.Мполёта изм-ся Т,и давление окружающей среды.Темп умень-я обоих параметров при увел.высоты-различны.До высоты 11км-tра уменьшается,в диапазоне 11-20км сох-ся постоян.,далее нач-ет расти.Давление по высоте умень-ся.

С ростом высоты полёта давление Р_Н умень-ся, это приводит к умень-ю масс расхода возд.,а т.к.влиян.расход воздуха на тягу,сильнее чем изм-е Р_уд, то в целом тяга дв-ля Р_дв=G_ВР_уд с ростом высоты падает.