Выбор и обоснование параметров

Выбор параметров двигателя осуществляется в соответствии с рекомендациями, изложенными в методическом пособии[1].

В зависимости от назначения и условий, при которых рассчитывается двигатель, выбираются параметры узлов (sВХ, hK, sвс, hг, hт*, цс, Сс ) и соответствующие им режимы работы на характеристиках. В основу оптимизации параметров закладываются разные критерии (целевые функции): минимум удельного расхода топлива, максимум тяги, обеспечение надежности на чрезвычайных режимах работы и т.п.

Основными параметрами рабочего процесса двигателя, оказывающими существенное влияние на его удельные параметры, является температура газа перед турбиной Т*г и степень повышения давления в компрессоре (во внутреннем контуре) р *кІ, в вентиляторе р *вІІ.

Выбор степени двухконтурности

Двигатель будет использоваться на учебно-боевом самолете, то необходимо минимальное лобовое сопротивление двигателей, т.е. степень двухконтурности должна быть небольшой. Принимаем степень двухконтурности m=0,49.

Температура газа перед турбиной

Современные достижения материаловедения и технологии, а также совершенствование систем охлаждения лопаток газовых турбин позволяет существенно увеличивать допускаемое значение Т*г.

Увеличение температуры газов перед турбиной позволяет значительно увеличить удельную тягу двигателя и, следовательно, уменьшить габаритные размеры и массу двигателя. Для обеспечения надежности работы турбины при высоких значениях температуры газа (Т*г>1250 К) необходимо применять охлаждаемые лопатки. С учетом использования конструкционных материалов двигателя-прототипа принимаем Т*г =1550К

Степень повышения давления в вентиляторе

При Т*Г=1550 К и p*кІ = 21 оптимальное значение степени повышения давления в вентиляторе наружного контура p*вІІ опт = 3,264 (см. таблицу 1.2).

КПД компрессора и турбины

Величина изоэнтропического КПД многоступенчатого компрессора по параметрам заторможенного потока зависит от степени повышения давления в компрессоре и КПД его ступеней:

где - среднее значение КПД ступеней.

На расчетном режиме среднее значение КПД ступеней в многоступенчатом осевом компрессоре современных ГТД лежит в пределах = 0,88 .0,90. Принимаем = 0,88.

Рассчитываем КПД для рк1*=21:

Значения КПД охлаждаемых турбин меньше значений КПД неохлаждаемых. Для вычисления КПД охлаждаемых турбин рекомендуется использовать следующую формулу:

где h *т неохл - КПД неохлаждаемой турбины.

Неохлаждаемые турбины необходимо применять при температуре

Т*г ≤1250 К. КПД неохлаждаемой турбины принимаем h* т неохл = 0,9. Тогда:

Корректирование межремонтного пробега
Корректирование межремонтного пробега Lкр км рассчитывают по формуле: Lкр = Lкр.ср. * К1К2К'3К”3 (4) где Lкр.ср. – среднее значение межремонтного пробега рассчитываемого по формуле (5) км; К1 – коэффициент корректирования учитывающий категорию условий эксплуатации, [5]; К2 – коэффициент корректиров ...

Параметры окружающей среды и остаточные газы
Для двигателей без наддува давление и температура окружающей среды принимаются Р0= 0,1 МПа и Т0 = 293 К. В процессе выпуска не удается полностью удалить из цилиндра продукты сгорания, и после заполнения цилиндра свежим зарядом они занимают некоторый объем при давлении Рr и температуре Тr. Количеств ...

Анализ и подготовка продольного профиля пути для тяговых расчетов
Уклон спрямленного профиля пути рассчитывается по формуле: (1.1) где i’ – уклон, полученный в результате замены группы нескольких элементов профиля, ‰ i” – фиктивный подъем, полученный в результате замены кривых участков пути, ‰. Уклон спрямляемого элемента рассчитывается по формуле: , ‰ (1.2) где ...