Термогазодинамический расчет основных параметров двигателя боевого самолета типа ТРДФ на базе АЛ-31
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
вода тепла к движущемуся газу sтепл >0,97... 0,98. Примем величину коэффициента теплового сопротивления sтепл = 0,98. Определяем величину коэффициента потерь полного давления в камере сгорания:
s кс = s гидр. s тепл = 0,9640,98=0,945.
s ф = 0,92
Потери тепла в камерах сгорания, главным образом, связаны с неполным сгоранием топлива и оцениваются коэффициентом полноты сгорания ?г. Этот коэффициент на расчётном режиме достигает значений 0,97.. .0,995.
Выбираем ? г = 0,990, ? = 0,95
При наличии переходного канала между компрессорами ВД и НД коэффициент восстановления полного давления ?вк выбирается в пределах ?вк =0,985…1. Принимаем ?вк=0,995.
С помощью механического КПД учитывают потери мощности в опорах двигателя, отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель. Механический КПД находится в интервале ?m=0,98...0,995. Для ротора высокого давления принимаем ?m вд=0,985. Для ротора вентилятора ?m в=0,965.
При истечении газа из суживающегося сопла возникают потери, обусловленные трением потока о стенки сопла, а также внутренним трением в газе. Эти потери оцениваются коэффициентом скорости ?с. Для сопла принимаем ?с=0,99.
При малом различии скоростей потоков наружного и внутреннего контуров на входе в камеру смешения, обусловленном равенством статических и примерным равенством заторможенных давлений в этом сечении, потери на смешение невелики и могут задаваться значением коэффициента s см=0,98... 0,99, принимаем s см = 0,985.
Для задания простого суживающего сопла принимается pс =1, а полное расширение газа в сопле при сверхкритическом перепаде давлений реализуется при pс =0,1. Принимаем pс =0,1.
Современные двигатели имеют сложную систему охлаждения горячих частей (первые ступени турбины). Необходимо также производить подогрев элементов входного устройства, поскольку попадание в проточную часть двигателя льда может привести к повреждению лопаток. Для всех этих нужд требуется воздух, отбираемый из-за компрессора или какой-либо его ступени. Отбор сжатого воздуха оценивается относительной величиной Для расчёта принимаем =0,10.
1.1Термогазодинамический расчёт двигателя на ЭВМ
Целью термогазодинамического расчета двигателя является определение основных удельных параметров (Pуд - удельной тяги, Суд - удельного расхода топлива).
С помощью программы rdd.exe [1] выполняем термогазодинамический расчет ГТД.
Исходными данными для расчета являются параметры, выбранные в предыдущем разделе.
Для авиационного керосина, используемого в качестве топлива: теплотворная способность топлива Нu =43000 кДж/кг, теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания одного килограмма топлива
=14,8кгвозд/кгтопл.
Исходными данными для расчета являются следующие величины, определяющие расчетный режим двигателя:
Gв - величина расхода воздуха через двигатель;
?к1*, p*вII, m, Т*г , Т*ф - параметры, определяющие термогазодинамический цикл двигателя на расчетном режиме;
, - КПД компрессора внутренного контура ТВД;
, , , , - КПД вентилятора, турбины вентилятора механические КПД газогенератора компрессор внутренного контура и вентилятора;
, - коэффициенты полноты сгорания топлива;
,,,, - коэффициенты восстановления полного давления в элементах проточной части двигателя.
Так как основной целью термогазодинамического расчета является определение удельных параметров двигателя Руд и Суд, то данный расчет обычно выполняют для Gв=1 кг/с. При этом вычисляют значения параметров рабочего тела в характерных сечениях по проточной части двигателя. Эти данные используют при согласовании параметров компрессора и турбины и при общей компоновке проточной части двигателя.
В таблице 1.1 представлены данные, необходимые для термогазодинами-ческого расчета двухконтурного двигателя.
В таблице 1.2 представлены результаты термогазодинамического расчета, выполненного на ЭВМ (файл Rdd.rez).
Таблица 1.1 - Исходные данные
16 02 10
1 1 1 1
.000 .000 .000 2000.0
.840 .857 .882 1.0 .100
.970 .950 .945 .980 .985 .950 .980
.990 .950 .985 .965 .990 1.00 .100 .100
.560 .560 .560 .560 .560
.0 1690.0 1730.0 1770.0 1810.0
.900 .876 .876 .876 .876
.000 23.500 24.000 24.500 25.000
.834 .833 .900 .900 .900
.983 .990 1.000 1.000 1.000
Дата (число, месяц, год)(Тип дв-ля, массив чисел M, массив Tг*, массив Пк*, массив П2*)в H MH TфNB2 NTB LBO DGO
SBO SBK SK S2 SCM SФ SФHГ NФ NMBД NMB FI FI2 ПCO ПCO2[1] M[2] M[3] M[4] M[5]*[1] Tr*[2] Tr*[3] Tr*[4] Tr*[5]Д[1] NTBД[2] NTBД[3] NTBД[4] NTBД[5]
Пk*[1] Пk*[2] Пk*[3] Пk*[4] Пk*[5][1] NK[2] NK[3] NK[4] NK[5]
Таблица 1.2 - Результаты термогазодинамического расчёта
ТГДР ТРДД NT= 4 1 1 1 1 ДАТА 16. 2. 10
ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРДДФ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: GB= 1.00 ТФ= 2000. DGO= .100= .00 MH= .000 NB1= .840 NB2= .857 LBO=1.000 NTB= .882 ПСО= .100
SBO= .970 SBK= .950 SK= .945 S2= .980 SCM= .985 SФ= .950 SФН= .980Г= .990 NФ= .950 NMBД= .985 NMB= .965 FI= .990 FI2=1.000 ПСО2= .100= .970 TH= 288.15 THO=288.15 PH=101325. PHO=101325. PB= 98285. VH= .0
СХЕМА ПЕЧАТИ: RYФ RФ CYФ QTФ AKФ FKФ FCФ CCФФ ПСФ SCФ LCФ РФ РСФО СРФ KГФR CY QT AKC FKP FC CCПС SC LC РФН PCO CPГ KГTKB1 TK2 TK TTBД TT PK2 P2Д NTBД PKB1 PBBД PK PГ PTBД PT
ПiВ2 ПiB1 ПiKBД LB2 LB1 LKBД LTBД LTB
ПТВД ПТВ ПТО TCM PCM PC РСФ= .560 ТГ=1650.0 ПK1=23.000 ПВ20= 3.562 NK1= .834 ТФ=2000.0
.111E+04 .111E+04 .168 .521E-01 1.30 .370E-02 .421E-02 .107E+04
. 3.17 .974 1.34 .321E+06 .313E+06 .136E+04 1.27
. 743. .735E-01 .237E-01 2.57 .235E-02 .265E-02 743.
.6 3.27 .973 1.32 .331E+06 .322E+06 .127E+04 1.29
.50 432. 432. 785. .133E+04 .114E+04 .344E+06 .337E+06
.906 .900 .337E+06 .321E+06 .226E+07 .214E+07 .736E+06 .344E+06
3.50 3.43 7.05 .146E+06 .146E+06 .358E+06 .404E+06 .235E+06
.90 2.14 6.20 958. .338E+06 .101E+06 .101E+06
В результате термогазодинамического расчёта на ЭВМ определены удельная тяга двигателя и удельный расход топлива . А также отчетливо видно, что уменьшение степени повышения давления в ?/p>