![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Оглавление
- •Раздел 1 (мод.1). Основы термодинамической работы турбовальных двигателей (тВаД) и процессы, происходящие в отдельных узлах………4
- •Раздел 2 (мод. 2). Совместная работа узлов и характеристики тВаД..26
- •Раздел 3 (мод. 3). Расчет тВаД…………………………………………….38
- •Раздел 1 (мод.1). Основы термодинамической работы турбовальных двигателей (тВаД) и процессы, происходящие в отдельных узлах
- •1. Наземное применение газотурбинных двигателей;
- •2. Принцип действия турбовальных двигателей (тВаД).
- •1. Наземное применение газотурбинных двигателей (гтд)
- •2. Принцип действия турбовальных двигателей (тВаД)
- •Контрольные вопрсы:
- •1. Идеальные термодинамические циклы (тВаД);
- •2. Термический кпд идеального цикла.
- •1. Идеальные термодинамические циклы (тВаД)
- •2. Термический кпд идеального цикла тВаД
- •Контрольные вопросы:
- •2. Работа действительного цикла
- •Внутренняя (индикаторная) работа
- •Эффективная работа цикла тВаД
- •3. Эффективный кпд тВаД
- •Зависимость
- •Контрольные вопросы:
- •1. Преимущества и недостатки тВаД различных схем;
- •2. Особенности конструкции тВаД со свободной турбиной;
- •3. Основные параметры тВаД.
- •1. Преимущества и недостатки тВаД различных схем
- •Преимущества и недостатки одновальных тВаД.
- •2. Особенности конструкции тВаД со свободной турбиной
- •3. Основные параметры тВаД
- •Контрольные вопросы:
- •Раздел 2 (мод. 2). Совместная работа узлов и характеристики тВаД
- •1. Зависимость удельных параметров тВаД от параметров рабочего процесса: ; ;
- •2. Влияние отбора мощности на запас устойчивой работы и основные параметры тВаД.
- •1. Зависимость удельных параметров тВаД от параметров рабочего процесса ;
- •2. Влияние отбора мощности на запас устойчивой работы и основные параметры тВаД
- •Отбор мощности в одновальном тВаД
- •Отбор мощности в тВаД со свободной турбиной
- •Контрольные вопросы:
- •2. Дроссельные характеристики тВаД со свободной турбиной;
- •1. Дроссельные характеристики одновального тВаД
- •2. Дроссельные характеристики тВаД со свободной турбиной
- •3. Климатические характеристики тВаД
- •Методы построения эксплуатационных характеристик
- •Контрольные вопросы:
- •Раздел 3 (мод. 3). Расчет тВаД
- •2. Предварительный расчет тВаД.
- •1. Основные этапы расчета тВаД
- •2. Предварительный расчет тВаД
- •Контрольные вопросы:
- •2. Определение основных данных тВаД.
- •1. Определение параметров рабочего тела в характерных сечениях тВаД
- •2. Определение основных параметров тВаД
- •Контрольные вопросы:
- •2. Определение частоты вращения роторов тВаД.
- •1. Оценка геометрических параметров характерных сечений тВаД
- •2. Определение частоты вращения роторов
- •Контрольные вопросы:
- •Библиографический список
3. Климатические характеристики тВаД
Скоростные характеристики ТВаД обычно не рассматривают, так как ТВаД со СТ используются на наземных установках (V = 0) или на вертолетах (V ≤ 250 км/ч), когда Ne и ce изменяются в пределах 2…3 %.
Факторами, существенно влияющими на величину Ne и ce ТВаД наземного применения, являются температура Тн и давление рн атмосферного воздуха на входе в двигатель. Только на территории нашей страны сезонное изменение атмосферной температуры происходит в диапазоне от – 60 до + 50оС.
Атмосферное давление с течением времени заметно изменяется, кроме того, ГТУ могут располагаться как в низинах, так и в горных районах, поэтому необходимо учитывать и влияние атмосферного давления на параметры ТВаД.
Зависимости Ne(Тн, рн) и сe(Тн, рн) называются климатическими характеристиками (КХ) ТВаД.
Зависимости Ne(Тн) и сe(Тн) при рн = const
Зависимости Ne(Тн) и сe(Тн) при рн = const
При
условии, что САУ поддерживает
,
уменьшение температуры атмосферного
воздуха Тн,
следовательно,
приводит к
.
Так
как в выходном устройстве ТВаД всегда
докритический перепад давлений (сс
< скр),
то при увеличении давления на его входе
будет увеличиваться
,
следовательно,
.
Рост степени расширения газа в СТ
приведет к увеличению NСТ
и Nе
= NСТ
ηСТ
(рис. 2.10).
Ф
Рис. 2.10. Зависимости
Ne
(tн), сe
(tн)
.
Рост
Nе
происходит так же вследствие роста
расхода воздуха Мв.при
.
При
увеличении Мв
САУ, для поддержания заданного коэффициента
избытка воздуха α
в зоне горения, следовательно, для
поддержания
будет увеличивать подачу топлива Мт
в
КС. Однако темп роста Мт
при уменьшении Тн
будет ниже темпа роста эффективной
мощности Nе.
Это объясняется тем, что при
будет улучшаться теплоиспользование
в двигателе, следовательно, расти
эффективный КПД ηе
= ηп.
В результате удельный расход топлива
будет снижаться
.
В
Рис.
2.11. Характеристика ОК
(рабочая точка на ХК движется вверх по
ЛСР) (рис. 2.11), заметно падает
,
следовательно, замедляется темп роста
.
Если предусмотрено регулирование
компрессора во всем диапазоне приведенных
частот вращения nпр,
КПД компрессора при высоких значениях
nпр
практически не изменяется и темп роста
и
остается неизменным (см. рис. 2.10)
Зависимости Ne(рн) и сe(рн) при Тн = const
При
росте
,
следовательно,
.
Работа расширения газа в СТ LСТ
не изменяется и Nуд
=
LeηСТ
= const.
В
то же время, при
,
увеличивается расход газа через сопловой
аппарат первой ступени турбины Мг.СА,
уменьшается дросселирующий эффект
турбины на ОК,
следовательно,
увеличивается расход воздуха Мв
через двигатель. В результате возрастает
.
При увеличении Мв
САУ, для поддержания заданного коэффициента
избытка воздуха α
в зоне горения, следовательно, для
поддержания
будет увеличивать подачу топлива Мт
в
КС пропорционально росту рн.
Так как Nе
и Мт
растут пропорционально росту рн
с одинаковым темпом, то удельный расход
топлива се
практически не изменяется.