Восстанавливаются абсолютные значения приведенного расхода воздуха
,
(2.61)
физического расхода
,
(2.62)
степени повышения давления
,
(2.63)
к.п.д.
.
(2.64)
Для вентилятора, работающего на внутренний контур:
,
(2.65)
для вентилятора, работающего на промежуточный контур:
,
(2.66)
для вентилятора, работающего на наружный контур:
,
(2.67)
где m – степень двухконтурности;
m1 – степень трехконтурности.
Расчет процесса сжатия. По уравнению адиабаты рассчитывается энтропия торможения на выходе:
.
(2.68)
Затем температура на выходе при адиабатном сжатии
и энтальпия
.
Находится значение энтальпии торможения на выходе из компрессора с учетом к.п.д.
.
(2.69)
По энтальпии определяется температура торможения на выходе
,
энтропия
,
затем работа компрессора
(2.70)
и мощность, потребляемая компрессором,
Neк = – Lк G1xол. (2.71)
Определяется давление воздуха на выходе из компрессора
.
(2.72)
Рассчитывается отбор воздуха. Количество отбираемого воздуха задается в долях от расхода воздуха через компрессор
Gот = G0хол G1xол ,
,
(2.73)
.
Уточняется значение мощности, потребляемой компрессором
Ne'
= Ne
+
,
(2.74)
где
.
Уточняется расход воздуха на выходе из компрессора
G2 = G1xол – Gот. (2.75)
Анализируется
значение F2.
Если F2
задана или определена, выполняется
расчет статических параметров на выходе
из компрессора. Затем рассчитываются
значения приведенной скорости 2,
газодинамической функции
.
2.6.4. Модуль узла типа “разделитель потоков”.
Подпрограмма POTOK
Алгоритм этого модуля реализует расчет процесса разделения потока воздуха (газа) через любой контур на два потока, направляемых по двум разным контурам двигателя. Таким образом, на входе в модуль должны быть заданы значения параметров потока перед разделением, а на выходе определяются значения параметров двух потоков. Алгоритм модуля допускает проводить расчет процесса разделения с использованием характеристик (первый уровень сложности) и без использования характеристик (нулевой уровень сложности).
Под характеристиками этого узла понимаются зависимости
;
;
;
,
позволяющие рассчитать поправочные коэффициенты, учитывающие неравномерность полей температур и давлений в радиальном направлении. Индексы В и С – это номера контуров, в которые направляются потоки воздуха (газа) после разделения входного потока. Значения В и С задаются через соответствующие разряды В и С условного номера узла. Наиболее часто эти зависимости используются для учета неравномерности полей температур и давлений на выходе из вентилятора. Причем, если в модуле узла типа “компрессор”, моделирующем работу вентилятора, используются обычные характеристики, то данный модуль включается непосредственно за модулем типа “компрессор”. Если же используются условные характеристики вентилятора, то данный модуль включается перед модулем узла типа “компрессор”.
В качестве аргументов зависимостей могут быть использованы любые параметры из массива А, значения которых определены к моменту расчета. Кроме этих зависимостей в алгоритме предусмотрено использование зависимостей типа
;
,
позволяющих рассчитать значения коэффициентов восстановления полного давления в потоках воздуха (газа) на входе в контуры В и С. В качестве аргумента могут быть использованы любые параметры из массива А, но чаще используются значения приведенных скоростей на входе в контур В и С.
Перечисленные характеристики могут быть заданы аппроксимационными зависимостями либо заданы таблично с последующей сплайн-интерполяцией.
Входные данные модуля делятся на три части.
1. Значения текущих параметров потока воздуха (газа), подлежащего разделению, считываются из групп 21000 – 25000 массива А по номеру контура входящего потока (разряд В условного номера узла). В число этих параметров входят:
– температура
и давление торможения на входе;
– расход
воздуха (газа) на входе;
qт1 – относительный расход топлива на входе;
– энтальпия и энтропия торможения на входе.
Кроме того, из группы 1000 массива А в зависимости от значения разряда С условного номера узла, определяющего номер контура потока, считывается один из параметров m, m1 , m2, m3,
где
(обычно этот параметр называется степенью
двухконтурности);
или
;
,
или
,
или
;
,
или
,
или
,
или
.
Индексы значений расходов воздуха в знаменателях определяются значением разряда В, а в числителе – значением разряда С – условного номера узла.
2. Параметры узла передаются в подпрограмму POTOK через массив А в составе информационной подгруппы 3ВС100.
3. Характеристики узла передаются в подпрограмму через массив А в составе подгруппы 3ВС300.
Выходные данные делятся на две части.
1) Две группы значений текущих параметров потоков воздуха (газа) после разделения, передаваемых последующим модулям по каналам типа “контур” (т.е. через группы 21000 – 25000 массива А) в зависимости от значений разрядов В (номер внутреннего контура) и С (номер внешнего контура). В их число входят:
–
температура
и давление торможения на выходе из
данного узла (или на входе в соответствующие
контуры);
G2B, G2C – расход воздуха (газа) на выходе;
qт2B, qт2C – относительные расходы топлива на выходе;
–
энтальпия
и энтропия торможения потоков на выходе.
2) Результаты расчета данного узла переписываются в информационную подгруппу результатов модуля 3ВС200.
Описание алгоритма.
Рассчитываются значения площадей проходных сечений после разделения
,
(2.76)
FC = F1 – FB , (2.77)
если были заданы значения F1 и fCB .
Расчитываются
значения
при помощи подпрограммы PSP
и затем
.
(2.78)
Определяются
значения
при помощи подпрограммы PSP
и затем
.
(2.79)
Расчет значений расходов воздуха (газа) после разделения.
Расход через внутренний контур
,
(2.80)
где
m
– отношение расходов
,
считываемое из группы 1000. В зависимости
от значения разряда С это могут быть
m,
m1,
m2,
m3.
Расход через наружный контур
GC = G1 – GB. (2.81)
Рассчитывается значение температуры торможения потока с учетом коэффициента неравномерности поля температуры
,
(2.82)
при
i
= 1 это соответствует температуре
,
а при i
=
2 это соответствует
.
Уточняются значения энтальпии и энтропии торможения потока
;
,
где
;
;
(2.83)
.
Уточняется давление торможения
.
(2.84)