- •Вопрос 1. Работа гтд на переменных режимах работы
- •Вопрос 2. Закон, программа и способ регулирования.
- •Вопрос 3. Характеристики входных устройств: стационарные, авиационные.
- •Вопрос 4. Характеристики компрессоров. Запас газодинамической устойчивости.
- •Вопрос 5. Регулирование компрессора.
- •2 Способ регулирования компрессора:
- •Вопрос 6. Характеристики камер сгорания
- •Вопрос 9. Характеристики выходных устройств.
- •Вопрос 7. Характеристики турбины
- •Вопрос 8. Регулирование турбин.
- •Вопрос 10. Совместная работа элементов гтд. Система уравнений, описывающая рабочий процесс твлд со свободной силовой турбиной
- •Вопрос 11. Вывод уравнения лрр твлд.
- •Вопрос 12. Влияние геометрических параметров двигателя на положение лрр (одно- и 2х-каскадных) (Влияние регулирования IиIi критических сечений на положении линии рабочих режимов).
- •Вопрос 13. Система уравнений описывающая рабочий процесс турбовального Двигателя (тВлД) с 2-х каскадным газогенератором.
- •Вопрос 14. Анализ системы уравнений 2х-каскадного газогенератора и допущения, принятые при выводе ур-я лрр обоих каскадов. Вывод.
- •Вопрос 15. Построение лрр на характеристике компрессора каскада низкого давления.
- •Вопрос 16. Алгоритм расчета дроссельных характеристик турбовальных двигателей с однокаскадным газогенератором.
- •Вопрос 17. Характеристики гтд с силовой турбиной.
- •Характеристики по частоте вращения (дроссельные)
- •Нагрузочная характеристика
- •Вопрос 18. Характеристики одновального гтд.
- •Вопрос 19. Вспомогательные силовые установки.
- •20. Динамические режимы гтд.(
2 Способ регулирования компрессора:
ПЕРЕПУСК.
Данный способ используется при запуске высоконапорных, однокаскадных компрессоров или при полете при высоких числах Маха, т. е. на режимах с пониженными приведенными оборотами. Из-за малых окружных скоростей и расходов воздуха и соответственно малых осевых скоростей напор в 1-х ступенях компрессора оказывается не большим, в итоге воздух, прошедший через 1-е степени имеет малую плотность и не в состоянии пройти через средние ступени с более короткими лопатками. Средние ступени запираются. Малые коэф-ты расхода на 1-х ступенях вызывают критические, сверхкритические углы атаки и, следовательно, помпаж.
Открытие клапанов перепуска воздуха
в районе средних ступеней приводит к
увеличению
на 1-х ступенях и соответственно уменьшенью
углов атаки.
В последних ступенях
уменьшатся, а углы атаки и
растут. Их режим приближается к расчетному.
По мере раскрутки ротора клапаны
перепуска перекрываются.
3
-й
Способ регулирования.
РЕГУЛИРОВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ПОВОРОТНЫХ ЛОПАТОК.
Поворот лопаток НА в 1-х ступенях служит для увеличения запаса устойчивости на пониженных оборотах и для некоторых для увеличения на повышенных оборотах. Поворот лопаток НА последних ступеней служит для увеличения производительности на пониженных приведенных оборотах и для повышения запаса устойчивости. Чтобы при уменьшении приведенных оборотов увеличить пропускную способность последних ступеней, нужно перевести их на большие углы, т.е. повернуть лопатки НА на последних ступенях в сторону раскрытия. Для уменьшения атаки i на 1-х ступенях нужно повернуть их НА в сторону прикрытия.
Этот закон регулирования является самым экономичным, используется как на пусковых переходных режимах, так и в области рабочих режимов.
На практике применяется комбинирование 3х вариантов регулирования.
Вопрос 6. Характеристики камер сгорания
Камеры сгорания характеризуются следующими параметрами:
Теплонапряжённость
Коэффициент избытка воздуха
При этом меньшие значения соответствуют более высоким температурам газа.
Поле температур на выходе из КС.
Требования, предъявляемые к КС:
Высокое значение полноты сгорания топлива в широких диапазонах изменения
Малая длина КС, поперечные сечения, объем (малые габариты КС).
Малое значение гидравлических потерь и малые тепловые сопротивления.
Оптимальное поле температур на выходе из КС, должно иметь определенную нормированную эпюру.
Процесс горения должен протекать без вибраций. Быть устойчивым на рабочих режимах и при переходе с одного режима на другой.
В жаровой трубе не должен отлагаться нагар.
КС должна обеспечить работу в течение заданного ресурса двигателя.
Исходя из требований к КС, вытекают характеристики:
Срывные и пусковые характеристики. Срывные характеризуют область, в которой возможен рабочий процесс без срыва пламени. Пусковая характеристика определяет область параметров, в которых возможен запуск КС и двигателя в целом.
Эмиссионные характеристики.
Характеристики теплового состояния стенок.
Прочностные характеристики.
Характеристики по полноте сгорания:
Увеличение объемного расхода снижает время пребывания в зоне горения, снижает процесс тепломассообмена, уменьшается эффективность КС.
П
ри
значительном уменьшении альфа и
обогащении зоны горения воздуха,
поступающего через каналы этой зоны
недостаточно. Процесс горения не
уменьшается в этой зоне и переходит в
зону смешения, где, из-за интенсивного
подвода воздуха происходит замораживание
продуктов сгорания. При увеличении
альфа выше расчетного при уменьшении
расхода подачи топлива снижается
скорость химической реакции и ТВС не
успевает сгореть, следовательно,
замораживается.
Характеристики по температуре на выходе из КС.
Обязательно паспортизируются.
Характеристика потерь полного давления.
Источником гидравлических потерь являются препятствия, повороты, вязкость газового потока, смешение потока, т.к. наибольшая часть потерь в КС – чисто гидравлические потери, и так как по числу Рейнольдса КС в рабочей зоне находится в области автомодельности, то гидравлическую характеристику можно представить в виде:
А2-пропускная
способность
Т.к. доля тепловых потерь в КС невелика по сравнению с гидравлическими, то данная формула может быть использована для суммарной сигма КС.
Определение суммарной сигма КС:
С
рывные
и пусковые характеристики камеры
сгорания.
Срывные характеристики – это
зависимость
(характеристика
по бедному срыву) или
(характеристика
по богатому срыву), значение коэффициента
избытка воздуха при котором прекращается
горение, то есть происходит срыв пламени
в КС от скорости потока воздуха на входе
в КС. При постоянных значениях давления
и температуры на входе в КС.
П
усковая
характеристика.
Э
то
зависимость значений,
при
котором возможно воспламенение смеси
в КС от величины скорости
при
постоянных значениях T
и P на входе
в КС.
1 – область богатого срыва
2 – граница бедного срыва при подаче топлива в КС через центробежную форсунку
3 – граница бедного срыва при подаче топлива в КС через испарительный элемент
4 – граница пусковой области КС
