Файл: Пономарев Б.А. Двухконтурные турбореактивные двигатели.pdf

внешнего контура аус ц должна быть ниже скорости истечения из внутреннего контура а'0 і, а численное соотношение между величи­

удельного расхода топлива ДТРД в зависимости от степени повы­ шения давления во внешнем контуре.

Из уравнений (5), (6) и (7) можно получить формулу для оп­ ределения оптимальной величины работы компрессора внешнегоконтура

Кроме того, между степенью повышения давления во внешнем:

18

Анализ выражений (8) и (9) позволяет сделать некоторые вы­ воды.

1. Увеличение степени двухконтурности сопровождается сниже­ нием оптимальной степени повышения давления во внешнем кон­ туре я* „ (рис. 10) [21], [39].

2. С увеличением полезной работы цикла увеличивается опти­ мальное значение я* и .

3. С увеличением скорости полета л* „ о п т снижается, что может

Рис. 10. Зависимость оптимальной степени повышения давления во внешнем контуре от степени двухконтурности (Н = 11 км; М п = 0,9;

^ 2 = 2 4 )

быть объяснено уменьшением эффективности механического сжа­

ясняется увеличением полезной работы цикла при увеличении сте­

величина оптимальной степени повышения давления во внешнем контуре несколько ниже, чем для Д Т Р Д с раздельным истечением. Это объясняется следующим: для Д Т Р Д со смешением важно ра­ венство статических давлений при малых скоростях смешиваемых потоков, так как при этом обеспечиваются минимальные потери в процессе смешения-. В результате полные давления за компрес­

смешением и Д Т Р Д с раздельным истечением потоков оказываются практически одинаковыми. Вместе с тем возможность использова­ ния пониженных значений я* „ позволяет сократить число ступе-

ней компрессора низкого давления. Кроме того, для Д Т Р Д со сме­ шением потоков упрощаются задачи форсирования и реверсирова­ ния тяги.

Для ДТРДФ доля механической работы, передаваемая во внеш­ ний контур, так же, как и для нефорсированного ДТРД, опреде­ ляет величины удельной тяги и удельного расхода топлива.

Двухконтурные турбореактивные двигатели с форсированием тяги в общей форсажной камере или в каждом контуре имеют оп­ тимальную величину степени повышения давления в компрессоре

удельной тяги скорости истечения из реактивных сопел должны отличаться на величину потерь давления во внешнем контуре. При равенстве температур форсирования в каждом контуре такие ско­

что степени расширения газа в реактивных соплах равны, а сле­ довательно, равны и давления газа за турбиной во внутреннем

удельной тяги, но и минимум удельного расхода, так как количе­ ство топлива, подводимое к воздуху, определяется разностью температуры форсажа и температуры на входе в двигатель и, сле­

в общей форсажной камере или в каждом контуре потому, что при­ ращение кинетической энергии потока во внешнем контуре из-за сгорания топлива выше работы, потребной для привода компрессо­ ра этого контура. Поэтому передача энергии из внутреннего кон­ тура во внешний более выгодна для ДТРДФ с форсированием во внешнем контуре. Кроме того, с ростом величины я* „ возрастает давление в форсажной камере внешнего контура, а это способ­ ствует более эффективному преобразованию тепла в кинетическую

с форсированием тяги в общей форсажной камере или в каждом контуре и нефорсированных ДТРД.

шения числа ступеней компрессора внешнего контура применять несколько пониженные значения я* „ без заметного ухудшения удельных параметров двигателя [4].

20

Влияние параметров рабочего процесса на удельные параметры ДТРД

Анализ влияния параметров рабочего процесса Д Т Р Д (общей степени повышения давления во внутреннем контуре, температуры газа перед турбиной и степени двухконтурности) на удельные па­ раметры двигателя (удельную тягу и удельный расход топлива) целесообразно производить при условии оптимального распреде­ ления работы между контурами, т. е. при оптимальной степени повышения давления во внешнем контуре (особенности выбора величины я* „ 0 І І Т рассмотрены в подразделе «Параметры рабочего процесса Д Т Р Д и ДТРДФ»).

Rya,

CR

Рис. 11. Влияние общей степени повышения давления на удель­ ную тягу и удельный расход топлива

Для Д Т Р Д с раздельными реактивными соплами влияние общей степени повышения давления во внутреннем контуре и температу­ ры газа перед турбиной на У?уд и С л аналогично подобным зависи­ мостям для ТРД и показано на рис. 11 и 12.

При увеличении я* s выше я* s m i n , при которой удельная тяга двигателя равна нулю, а работа внутреннего контура полностью расходуется на компенсацию гидравлических потерь во внешнем

щим изменением полезной работы термодинамического цикла, оп­ ределяющей скорости истечения из сопел, а следовательно, вели­ чину удельной тяги двигателя.

21