Файл: Холщевников К.В. Некоторые вопросы теории и расчета ТРД.pdf

тл _

_

Ол

л!

л2

*Т-

соответствующего темпера­

Выражая

aloe,

°юо,

°юо через

Ojj0,

туре газа

перед

турбиной,

получим

следующее уравнение для

-------- + /<0 Н —

\

2лт

7г_________\_______ Тг* / лк* / So I

д (>т)1 sin gTl

(2-42)

4оо

(

Tl0\^0\^J

^(AT)0sinaT0

лт+1

0Р2

*

/

»

\ 2л,

П2 So I

|

(2.44)

°р0

«О2 г*-к \ So I

Это отношение, как уже отмечалось, и будет характеризовать

изменение сгр, входящее в комплексный параметр.

по

определению

На фиг. 40 приведены

результаты

расчетов

сгра/про. В расчетах принято:

9=0,95 а^Т/Тг* = 1,5;

2,0; 2,5 1, к. п. д.

турбины т]т* = 0,91

и к. п. д.

компрессора т]к*=0,83

для всех значе­

ний 7ге*. Для первой ступени турбины принято:

-“-=.0,55, -^-- = 0,5

и

4 (Хт^1-8Ап---т-1

= -L

сад

^ад.т S

Я (XT)0SinaT0

1,5

Для ТРД с одноступенчатой турбиной степень повышения

давления к*0=4,0 для всех

ТН*1Т

и «/* с д = 0,55.

На этой же фигуре нанесена линия Птах.

использовании

Как следует из

фиг. 40, увеличение s* при

ния Ср.

соот­

Если рассматривать только область, где II Птах, то в

ветствии с фиг. 40 существенное увеличение ар2/ор0 может

быть

соответствовать

высокие значения температуры газа. Так,

напри­

мер, двигатели

со степенью повышения давления

—6

будут

находиться в области, где П<Пгаах (см. фиг. 39) только

в слу­

чае, когда Тн/7'*

т* <0,36. При Мя —3,0 значение

7'///7* ’г*=0,Зб

будет соответствовать температуре газа 7'* —1670°абс.,

а при

Мя=2,5

1350’ абс.

Фиг. 40. Соотношение между растягивающими

напряжениями в лопатках второй

ступени двух­

ступенчатой турбины ТРД и

в

лопатках

одно­

ступенчатой

турбины ТРД,

рассчитанного

для

*к*=4,0.

- - °ioo/V=2-5;

— aioo/V=2-°;

• “ аюо/7'*г =1’5-

Поскольку при указанных условиях

лопатки турбины

должны

быть охлаждаемыми, то рост (тр с увеличением

может быть огра­

ничен из-за возрастания потерь, связанных с охлаждением.

Рассматривая

при

Tf{*[T r* =const

и

7rK* = var

соотношение

между диаметром

компрессора и турбины, следует

указать,

что

в соответствии

с уравнением

(2.31)

это

соотношение

при

11к/ар=const будет определяться только изменением

величины X,

которая с увеличением тек* будет

возрастать

за

счет с*

,

если

личением тгк* отношение

уменьшается,

т. е. диаметр турбины

возрастает относительно быстрее диаметра компрессора.

Результаты

сравнения

размеров

компрессора

и турбин двигателей при различных

и

ТН^ТГ*

Соотношение между размерами компрессора для обоих мето­

дов сравнения (т.

е. при GK = const и

при wK2/op = const

показано

на фиг. 41, 42,

43

в широком диапазоне значений ~к*

и

*Т Н1*Т

для скоростей полета, соответствующих М/у=1,0, 2,5 и 3,0.

Значения диаметров при

Мя = 1,0

отнесены

к его

величине

при 1гк,*

соответствующем /?удтах

и

7’„/7"*

г* — 0,30,

и,

следова­

тельно,

для этого

числа М^ = куд0 = /?удтах.

отнесены к его

вели­

При М.н — 2,5 и 3.0 значения диаметров

чине тек*==2,0

и

отношении

Тн*/Т

соответственно

0,4

и 0,5

при

ТИ'Х'1ТГ,* равных 0.4 и 0,5,

соответствуют як<1,0*

.

В расче­

тах

принималось, что к. п. д.

компрессора, турбины

и

коэффи­

циенты давления по тракту

для всех параметров

при одном

для двух способов,

т. е. пк2/зр = const или ';K = var

лишь в обла­

сти, где П<Ппред.*

В области же, где П^П1 ,

принималось,

приведенных на фиг. 41, 42 и

43, не зависят от

их абсолютных

значений.

Рассмотрим

зависимость DK от

при

М/у = 1,0

(см. фиг. 41). Значения DK даны для тк* от 4 до

50 и

значений

Тн* !ТГ* от 0,3 до 0,2. При Мя = 1,0 отношения Тн*!1

невелики,

даже для

температуры

газа

в

современных двигателях и тем

более в случае увеличения Тг*.

Поэтому при достаточно высоких

практически наиболее важные значения Тн*/7\

и ~к* будут

находиться в зоне, где 11>11пред.

величине удельной тяги. Чем меньше Тн*/7

(т. е.

выше темпе­

ратура газа), тем

больший

выигрыш получается

в размерах

и одновременно

расширяется

диапазон

степеней

повышения