Техническое развитие авиационных двигателей в значительной степени предопределяет завоевание авиацией качественно новых показателей и областей применения. Таковы, например, революционные преобразования в авиационной технике, связанные с внедрением газотурбинных и реактивных двигателей, появления самолетов вертикального взлета и посадки и т. п. В то же время уже в сложившихся классах авиационных систем логика развития летательных аппаратов, изменение объективных требований к ним оказывают значительное встречное влияние на двигатели, определяют направления их совершенствования.
Совершенствование летательных аппаратов по пути увеличения скоростей и высот полёта, грузоподъёмности в значительной степени достигается за счёт увеличения основных показателей силовых установок, составной частью которых являются авиационное двигатели. К ним в первую очередь можно отнести мощность и тягу, обеспечиваемая одним или несколькими, совместно работающими двигателями, удельную массу, удельный расход топлива, габаритные размеры.
В зависимости от назначения ЛА и условий полета, при которых рассчитывается двигатель, выбираются параметры цикла и соответствующие им режимы работы на характеристиках. В основу оптимизации параметров закладываются разные критерии: минимум удельного расхода топлива, затрат топлива на I т·км и массы силовой установки; максимум мощности; обеспечение надежности на чрезвычайных режимах и т.п.
Даже краткий обзор факторов, формирующих облик двигателей на современном этапе развития авиации, показывает, что для выбора рациональной схемы и параметров силовой установки необходимо комплексный анализ её как тепловой машины (эффективный КПД цикла), как движителя (полетный и полный КПД), как механической конструкции (облика газогенератора, геометрическое и кинематическое согласование компрессоров и турбин, ограниченная сложность, малая масса), как источника вредного воздействия на окружающую среду и др. Этот анализ должен учитывать конкретное назначение и условие применения двигателя в системе силовой установки самолета.
Проведение подобного анализа в достаточном объеме невозможно без широкого использования ЭВМ, без разработки математических моделей двигателей и их элементов, без перехода в дальнейшем к методам оптимального автоматизированного проектирования на всех этапах разработки и создания двигателей.
Анализировать свойства и характеристики двигателей (в особенности перспективных) целесообразно при реальных сочетаниях их различных параметров, соответствующих определенному уровню газодинамического конструкторско-технологического совершенства элементов. Поэтому выбор параметров анализируемого двигателя должен быть ориентирован на определенное или предполагаемое время появление его в эксплуатации.
Условные обозначения
– удельный расход
топлива,
;
– удельная
теплоемкость,
;
– массовый расход,
;
– площадь
проходного сечения,
;
– высота полета,
;
– низшая
теплотворная способность топлива,
;
– удельное
теплосодержание,
;
– показатель
изоэнтропы;
– удельная работа,
;
– количество
воздуха в килограммах, теоретически необходимое для
сжигания топлива,
;
– число Маха;
– степень
двухконтурности;
– тяга двигателя,
;
– удельная тяга
двигателя,
;
– давление,
;
– газодинамическая функция давления;
– относительный
расход топлива;
– газовая
постоянная,
;
– температура,
;
– газодинамическая функция
температуры;
– коэффициент
избытка воздуха;
– коэффициент
полезного действия (КПД);
– коэффициент
полноты сгорания в камере сгорания;
– механический КПД;
– степень
подогрева газа в камере сгорания;
– приведенная
скорость;
– степень
повышения полного давления в компрессоре;
– коэффициент
восстановления полного давления;
– коэффициент
скорости реактивного сопла;
– критическая скорость,
;
– скорость
движения воздуха или газа,
;
– окружная
скорость,
;
– диаметр,
;
– относительный
диаметр втулки;
– высота лопатки,
;
– константы в
уравнении расхода;
– плотность
воздуха,
;
– степень
понижения полного давления в турбине;
– число ступеней
компрессора или турбины;
– коэффициент
нагрузки ступени турбины.
Сокращения:
н– невозмущенный поток перед двигателем, окружающая среда;
в– воздух; вентилятор и сечение перед ним;
ввд– сечение на входе в компрессор высокого давления;
вх– сечение на входе во входное устройство.
вых– значение параметра на выходе из канала;
квII– сечение за вентилятором в наружном контуре;
квI– сечение за вентилятором во внутреннем контуре;
к– компрессор и сечение за ним;
кс– камера сгорания;
г– газ и сечение за камерой сгорания;
т– топливо, турбина и сечение за турбиной вентилятора;
твд– турбина высокого давления и сечение за ней;
см– параметры потока после смешения и сечение за камерой смешения;
I– внутренний контур;
II– наружный контур;
кр– критические параметры;
с– сечение на срезе реактивного сопла;
– общее, суммарное
значение параметра;
ГТД– газотурбинный двигатель;
ТРДДсм– турбореактивный двухконтурный двигатель со смешением потоков;
квд– компрессор высокого давления;
твд– турбина высокого давления;
тв– турбина вентилятора.
ТрЗС– трансзвуковая ступень;
СА– сопловой аппарат;
РК– рабочее колесо.
Другие публикации:
Регулярные перевозки пассажиров и багажа
Статья 19. Виды регулярных перевозок пассажиров и багажа 1. Регулярные перевозки пассажиров и багажа осуществляются на основании публичного договора перевозки пассажира по маршруту регулярных перевозок. 2. Регулярные перевозки пассажиров и багажа относятся к перевозкам транспортом общего пользовани ...
Разработка вариантов схем механизации и технологии перегрузочных работ
Определим длину причала: , м. Длина склада у основания усечённой пирамиды с учётом пожарных проездов между причалами , м. Принимаем = 10 сут. , т Ескл = (875000 * 1.15 /200) * 0.54 * 10 = 27 168.75 т. Найдем высоту склада Нскл = 10 / 1.54 = 6.5 м Объём склада определяется через расчётную вместимост ...
Расчет производственной программы по техническому обслуживанию
Производственная программа определяет количество ТО и ТР, а также трудовые затраты на выполнение ТО и ТР за планируемый период времени (год, сутки) на весь парк автомобилей. По заданию на курсовую работу 100% автомобилей новые, т.е. не проходившие капитального ремонта. Поэтому для этих автомобилей ...