Раздел 2 (мод. 2). Совместная работа узлов и характеристики твад

 

Лекция 5. Особенности совместной работы узлов ТВаД

 

Вопросы лекции:

1. Зависимость удельных параметров ТВаД от параметров рабочего процесса: ; ;

Влияние отбора мощности на запас устойчивой работы и основные параметры ТВаД.

1. Зависимость удельных параметров ТВаД
от параметров рабочего процесса ;

Эффективная работа цикла L _ев ТВаД расходуется на создание удельной эффективной мощности на выходном валу свободной турбины L _СТ и совершение незначительной работы расширения газа в выходном устройстве ВУ , следовательно, N _уд == N _e/ М _в = N _СТη_СТ/ М _в = L _e – . Так как N _уд ~ L _е то зависимость аналогична зависимости (рис. 2.1).

Степень повышения давления в ТВаД . Оптимальное значение степени повышения давления в двигателе , при известных и степени понижения давления в воздухозаборнике (соответствует расчетной скорости на входе в ОК), зависит от величины , которая может быть определено по формуле:

, (2.1)

где: – коэффициент сохранения полного давления в ВЗ;

– кпд компрессора и турбины соответственно.

Для установления зависимости удельного расхода топлива от параметров рабочего процесса преобразуем формулу:

. (2.2)

Так как количество тепла, подводимого в КС двигателя к воздуху в час

Q ₁ = М _т Н _uη_г, (2.3)

то в одну секунду к одному килограмму воздуха подводится

. (2.4)

Из уравнения (2.4) выразим:

. (2.5)

Подставим выражение (2.5) в уравнение (5.2), получим:

. (2.6)

Так как в формуле (2.6) Н_u η_г ≈ const, то зависимость будет определяться взаимным изменением Q ₀ и N _уд при изменении и , то есть с _е ~ Q ₀/ N _уд.

При увеличении будет уменьшаться , причем, темп снижения Q ₀ при больших значениях замедляется.

При увеличении , следовательно, увеличении , увеличиваются N _уд и Q ₀. Темп роста N _уд превосходит темп роста Q ₀, следовательно, c _e снижается (рис. 2.2).

Таким образом, увеличение при одновременном увеличении позволяет резко повысить внутреннюю работу цикла L _вн при незначительном увеличении потерь полного давления в КС L _r, следовательно, увеличить L _e, увеличить N _уд и уменьшить с _е.

Особенностью зависимости ТВаД по сравнению с аналогичной зависимостью ТРД является то, что при увеличении в рабочем диапазоне температур от до постоянно снижается c _e (рис. 2.3), в то время как у ТРД при , с_R начинает расти.

Это объясняется тем, что в ТВаД из-за отсутствия реактивной тяги, следовательно, тягового КПД η_тяг, полный (экономический) КПД равен эффективному КПД (η_п = η_е), поэтому снижение с _е происходит пропорционально увеличению η_е при росте .

 

Рис. 2.2. Зависимости	Рис. 2.3. Зависимости