Термогазодинамические процессы в ГТД

В результате расчета определяются параметры потока в выбранных сечениях по тракту двигателя (давление, температура, расход, скорость), частота вращения роторов, эксплуатационные характеристики (тяга, удельный расход топлива и др.)- Характеристики компрессоров и турбин вводятся в модель в виде.

Нестационарные процессы в элементах газового тракта двигателя описываются с помощью уравнений, полученных из записанных в нестационарной форме основных уравнений газовой динамики для сжимаемой сплошной среды: уравнений неразрывности, движения и энергии.

Для пояснения методики построения модели ниже приведен один из способов получения уравнений, описывающих термогазодинамические процессы в основной камере сгорания. Уравнения для расчета протекающих в ней процессов используются и для моделирования процессов в других газовых объемах с подводом (отводом) тепла и без него (наружный контур, ФКС и др.).

Будем полагать, что при сгорании топлива тепло подводится на входе в камеру. Тогда уравнение энергии для камеры может быть записано в следующем виде:

Индекс 1 относится к температуре газа до смешения потоков, а индеКс 2 — после смешения.

При определении частоты вращения роторов учитывается отбор мощности на привод двигательных и самолетных агрегатов, который в общем случае, задается в зависимости от режимов полета и работы двигателя.

Логическая схема расчета параметров в сверхзвуковом сопле строится в зависимости от соотношения располагаемого и критического перепадов на нем, величин qKpи </ид и обеспечивает расчет всех параметров, необходимых для определения внутренней тяги двигателя.

Погрешности расчета с помощью поузловой модели определяются в основном достоверностью используемых характеристик узлов двигателя.

Рассмотренная модель позволяет для широкого диапазона условий эксплуатации осуществлять расчет установившихся режимов работы двигателя с погрешностью не более 1%. .3%, а переходных — не более 3%. .5%, что достаточно для решения задач управления.

Многорежимная упрощенная модель двигателя

Модель такого типа может быть представлена в виде системы линейных дифференциальных и алгебраических уравнений с переменными коэффициентами. Методы построения таких моделей базируются на допущении о выполнении критериев подобия режимов работы двигателя в определенном диапазоне изменения внешних условии. Кроме того, используются допущения о том, что динамические свойства двигателя определяются только инерционностью врашаюших- ся масс, выполняются условия эквивалентности влияния расхода топлива в ФКС и площади FKpсопла на режим работы турбокомпрессора (для ТРДДФ) и ряд других.

Читать всё о газотурбинном двигателе

Avia.pro