Выбор и обоснование параметров двигателя термогазодинамический расчет двигателя

Неохлаждаемые турбины необходимо применять при температуре

Т*г ≤1250 К. КПД неохлаждаемой турбины принимаем h* т неохл = 0,93. Тогда:

Физические константы воздуха и продуктов сгорания для расчета на инженерном калькуляторе

Показатель изоэнтропы:

к =1.4; кг=1.33; к'г=1.3.

Универсальная газовая постоянная:

R =287 Дж/кг·K; Rг =288 Дж/кг·K; R'г =283.5 Дж/кг·K.

Удельная теплоёмкость при постоянном давлении:

Cp =1005 Дж/кгК; Срг=1160 Дж/кгК; С'рг=1250 Дж/кгК.

Потери в элементах проточной части двигателя

Потери в элементах проточной части двигателя задаются значениями коэффициентов восстановления полного давления в этих элементах.

Коэффициент восстановления полного давления для входных устройств:

Для входных устройств ТРДД sВХ составляет 0,97…0,995. Принимаем sВХ=0,97.

Потери полного давления в камере сгорания вызываются гидравлическим и тепловым сопротивлением. Гидравлическое сопротивление определяется в основном потерями в диффузоре, фронтовом устройстве камеры сгорания, при смешении струи газов, имеющих различные плотности, при повороте потока газов s гидр=0,93 . 0,97, принимаем s гидр = 0,964, s гидрф = 0,98.

Тепловое сопротивление возникает вследствие подвода тепла к движущемуся газу sтепл >0,97 . 0,98. Примем величину коэффициента теплового сопротивления sтепл = 0,98. Определяем величину коэффициента потерь полного давления в камере сгорания:

s кс = s гидр. s тепл = 0,964·0,98=0,945.

s ф = 0,92

Потери тепла в камерах сгорания, главным образом, связаны с неполным сгоранием топлива и оцениваются коэффициентом полноты сгорания ηг. Этот коэффициент на расчётном режиме достигает значений 0,97 .0,995.

Выбираем η г = 0,990, η = 0,95

При наличии переходного канала между компрессорами ВД и НД коэффициент восстановления полного давления σвк выбирается в пределах σвк =0,985…1. Принимаем σвк=0,995.

С помощью механического КПД учитывают потери мощности в опорах двигателя, отбор мощности на привод вспомогательных агрегатов, обслуживающих двигатель. Механический КПД находится в интервале ηm=0,98 .0,995. Для ротора высокого давления принимаем ηm вд=0,985. Для ротора вентилятора ηm в=0,965.

При истечении газа из суживающегося сопла возникают потери, обусловленные трением потока о стенки сопла, а также внутренним трением в газе. Эти потери оцениваются коэффициентом скорости φс. Для сопла принимаем φс=0,99.

При малом различии скоростей потоков наружного и внутреннего контуров на входе в камеру смешения, обусловленном равенством статических и примерным равенством заторможенных давлений в этом сечении, потери на смешение невелики и могут задаваться значением коэффициента s см=0,98 . 0,99, принимаем s см = 0,985.

Для задания простого суживающего сопла принимается pс =1, а полное расширение газа в сопле при сверхкритическом перепаде давлений реализуется при pс =0,1. Принимаем pс =0,1.