Файл: Михайлов, В. И. Термодинамика и силовые установки летательных аппаратов учеб. пособие.pdf

Рис. 6.7. Линии рабочих режимов ТРД с нерегу­ лируемым реактивным соплом.

Таким образом, относителы-іыетемпературы - = р = const пред-

■*1 ставляются на характеристике компрессора в виде прямых линий, проходящих через начало координат (рис. 6.7).

С учетом характера изменения Г* (при известных Т* и р*)

иа характеристике компрессора представляется возможным по­ казать линию равновесных -режимов ТРД (кривая 1—2—3—4— 5—6), а также линии разгона (кривые а) и торможения (кри­ вая в) двигателя. Каждая из линий при неизменных условиях на входе в компрессор выражает связь между оборотами п дви­ гателя, степенью повышения давления я* в компрессоре, темпе­

59

ратурой газа Т* перед турбиной и расходом m воздуха через

двигатель. Аналогичным образом на характеристику компрес­ сора могут быть нанесены липни равновесного режима ТРД с ре­ гулируемым реактивным соплом и перепуском воздуха из комп­

с уменьшением расхода воздуха и увеличением степени повыше­ ния давления я * . При прекращении перепуска воздуха из сред­

них ступеней повышается противодавление на выходе из первых ступеней и снижается расход воздуха на входе в компрессор. В связи с этим увеличивается степень повышения давления я*.

Рост давления по газовому тракту двигателя обусловливает увеличение скорости истечения газа и расхода газа через реак­ тивное сопло двигателя.

Следует заметить, что при разгоне двигателя (рис. 6.7). сте­ пень повышения давления я* и температура Т* имеют большее

значение, а расход воздуха m меньшее в сравнении с равновес-\ ным режимом при тех же оборотах. Горючая смесь при разгоне двигателя обогащается, при очень резкой подаче топлива созда­ ются предпосылки к прекращению горения топлива в камерах сгоранйя.

При торможении двигателя расход воздуха /п оказывается большим, а.степень повышения давления я* и температура Г*

меньшими по сравнению с равновесным режимом при одинако­ вых оборотах. Горючая смесь при торможении двигателя обедня­ ется. При резком уменьшении подачи топлива давление перед форсунками может оказаться ниже минимально необходимого для нормального распыла топлива, в связи с чем возможна оста­ новка двигателя. Для предотвращения самоостановкп камер сго­ рания при разгоне и торможении двигатели снабжаются автома-, том приемистости, который согласует темп подачи топлива с тем­ пом поступления воздуха и автоматом минимального давления топлива, - предотвращающим падение давления топлива перед форсунками ниже допустимого по условиям хорошего распыла топлива.

§ 6. Влияние условий полета на параметры рабочего процесса

На параметры рабочего процесса двигателя оказывают опре­ деленное влияние условия полета: давление и температура атмо­ сферного воздуха, а также скорость и высота полета. Допустим, что двигатель с нерегулируемым реактивным соплом (77с== const) имеет постоянное число оборотов (n = const).

Изменение только атмосферного давления р0 приводит, как показывает опыт, к пропорциональному изменению давления по всему газовому тракту двигателя. В .связи с этим не изменя­

60

ются степень повышения давления, температурные поля и ско­ рость истечения газа из реактивного сопла, а следовательно, удельная тяга и удельный расход топлива. Однако при измене­ нии давления меняется плотность воздуха. Это приводит к изме­ нению расхода воздуха через двигатель'и расхода топлива. Так, при увеличении ро растет расход воздуха, расход топлива и' тяга двигателя.

Изменение только температуры Г0 окружающей среды (меня­ ется Т* = Т*) вызывает смещение рабочей точки на линии рав­

Рі

степени повышения давления я* в компрессоре происходит в со­ ответствии с уравнением (2.9). (при п = const /кт)*= const). Из-

т Ѵ 1*

менение параметра---- *— отражает изменение расхода воздуха

Р\

т через двигатель в связи с изменением плотности воздуха, обус­ ловленным Г0.

На равновесных режимах работы справедливо следующее ра­

При сверхкритическом перепаде давления нареактивном сопле ö* = const. В таком случае температура газа Г* перед тур­

биной изменяется в соответствии с равенством

при повышении Г* эффективная работа компрессора /к увеличи­ вается, если расчетная степень повышения давления я*р>6, уменьшается, если я*р<6, и не изменяется, если я*р =6. Таким образом, при повышении То температура Г* npH .n = const изме­

I

сравнению со степенью повышения давления я* в компрессоре и расходом воздуха т. Изменение расхода т воздуха и степени

давления я^ в компрессоре, а следовательно, общая степень по­

вышения давления я* в двигателе, растут степень подогрева-----

m Y *т *

рI

Общая степень повышения давления я* в двигателе, несмотря на снижение я*, увеличивается (рис. 2.4), так как растет степень

повышения давления во входном устройстве я* . В связи с этим увеличивается плотность воздуха, поступающего в двигатель, и

на равновесных режимах в соответствии с (6.21). Поэтому тем­ пература Т* с ростом скорости полета с0 (увеличение Т*) будет

несколько меняться в зависимости от расчетной степени повыше-

62