- •Содержание
- •1. Описание двигателя
- •Применение двигателя
- •1.2. Конструкция самолета
- •1.2.1. Планер
- •1.2.2. Силовая установка
- •1.2.3. Прототипы
- •1.3. Силовая установка
- •2.1. Выбор и обоснование параметров рабочего процесса и характеристик узлов
- •2. Исходные данные
- •3. Термогазодинамический расчет двигателя на расчетном режиме (ручной расчет)
- •3.1.1 Компрессор низкого давления
- •3.1.2. Компрессор высокого давления
- •3.1.3. Камера сгорания
- •3.1.4. Турбина высокого давления
- •3.1.5. Турбина низкого давления
- •3.1.6. Камера смешения
- •3.1.7. Форсажная камера сгорания
- •3.1.8. Реактивное сопло
- •3.1.9. Погрешность по тяге и удельному расходу топлива
- •3.2. Определение приведенных скоростей по известным площадям в характерных сечениях двигателя
- •4. Термогазодинамические расчеты двигателя в компьютерной среде «GasTurb»
- •4.1. Входные данные для термогазодинамического расчета двигателя в пк «GasTurb»
- •4.2. Выходные данные двигателя для ал-31ф на режиме «форсаж»
- •5. Построение характеристик двигателя в среде «GasTurb»
- •5.1. Анализ построенных графиков
- •Список используемой литературы
3.1.6. Камера смешения
Расход газа в камере смешения
Энтальпия на выходе из камеры смешения
Принимаем
Давление на входе в камеру смешения во втором контуре
По заданной скорости на входе
(
)
в камеру смешения во внутреннем контуре
найдем площадь
Следовательно,
Принимаем
Статическое давление в камере смешения
По таблице газодинамических функций определяем π(λ)
Так как
,
то и
Отношение давлений в камере смешения по внешнему контуру
Следовательно,
По найденной скорости на входе в камеру смешения во внешнем контуре найдем площадь
Принимаем
Полное давление за камерой смешения
где
Принимаем
3.1.7. Форсажная камера сгорания
Температура газа в форсажной камере сгорания
Относительный расход топлива
Расход топлива в ФКС
Расход газа за ФКС
Принимаем
Давление за ФКС
3.1.8. Реактивное сопло
Располагаемая степень расширения газа в реактивном сопле:
,
Отсюда
Реальная приведенная скорость:
По полученной λС имеем: π(λС) = 0,252, q(λС) = 0,825.
Расход газа в сопле
Энтальпия газа в сопле
Температура газа в сопле
Коэффициент восстановления полного давления в сопле:
Коэффициент восстановления полного давления в критическом сечении сопла:
Площадь критического сечения сопла:
Площадь сопла:
Скорость истечения газов из сопла
Тяга двигателя
Часовой расход топлива в двигателе
Удельный расход топлива
3.1.9. Погрешность по тяге и удельному расходу топлива
Для тяги
Для удельного расхода топлива
Полученные погрешности обусловлены выбором показателя адиабаты и теплоёмкости.
3.2. Определение приведенных скоростей по известным площадям в характерных сечениях двигателя
Площади сечений взяты из [7].
Приведенные скорости в сечениях находим
по формуле
находим по таблицам газодинамических
функций.
Таблица 2. Площади в характерных сечениях двигателя
Узел |
|
m, кг/с |
Т0, К |
Р0, Па |
q(λ) |
λ |
А, м2 |
D,м |
d, м |
КНД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вход |
0,0404 |
120,000 |
288,15 |
101325 |
0,86980 |
0,67 |
0,572103 |
0,905 |
0,301 |
выход |
0,0404 |
120,000 |
468,58 |
455963 |
0,60514 |
0,41 |
0,233028 |
0,76 |
0,530 |
КВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вход |
0,0404 |
75,000 |
468,58 |
455963 |
0,55884 |
0,375 |
0,157708 |
0,602 |
0,402 |
выход |
0,0404 |
72,750 |
926,76 |
4591542 |
0,25377 |
0,16 |
0,047048 |
0,602 |
0,550 |
ОКС |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вход |
0,0404 |
66,300 |
926,76 |
4591542 |
0,23127 |
0,15 |
0,047048 |
0,602 |
0,550 |
выход |
0,0396 |
68,120 |
1800,00 |
4316050 |
0,31902 |
0,20 |
0,053005 |
0,727 |
0,631 |
ТВД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вход |
0,0396 |
72,245 |
1754,20 |
4316050 |
0,33400 |
0,217 |
0,053005 |
0,727 |
0,631 |
выход |
0,0396 |
74,570 |
1351,52 |
1149934 |
0,48564 |
0,32 |
0,123962 |
0,736 |
0,616 |
ТНД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вход |
0,0396 |
74,570 |
1339,19 |
1149934 |
0,26727 |
0,175 |
0,224218 |
0,776 |
0,570 |
выход |
0,0396 |
76,820 |
1088,76 |
443566 |
0,52038 |
0,35 |
0,277308 |
0,797 |
0,549 |
Сопло (кр) |
0,0396 |
127,239 |
2054,26 |
419480 |
1 |
1 |
0,357 |
0,674 |
0 |
