рахунку. Слід мати на увазі, що необгрунтовано завищені відбори повітря та механічної енергії призводять до зайвих витрат палива (збільшенню Суд).
Якщо встановити потужність відбирається електричної енергії від двигуна не представляється можливим, рекомендується наближено прийняти Nотб=50 ... 60 кВт на кожні 100 кН тяги.
5. Внутрішній (ефективний) ККД двигуна
а) располагаемая енергія палива (кількість теплоти qо, що припадає на 1 кг повітря, що проходить через двигун)
о=Qвн /? Г (1.81)
де? Г - коефіцієнт повноти згоряння;
Qвн - кількість теплоти, що повідомляється 1 кг повітря.
Дж/кг (1.82)
де сП - середня умовна теплоємність процесу підведення теплоти, яка на відміну від величини СРГ враховує зміну, як маси, так і хімічного складу газу під час його нагрівання в камері згоряння. Для авіаційних керосинів теплоємність сП залежно від температур і зазвичай визначається з експериментальних даних (наприклад, за графіками, дивись рис. 1.10), які можуть бути апроксимовані наступною формулою (1.83)
кДж/(кг · К) (1.83)
qо=Qвн /? Г=876244/0,97=787863 Дж/кг.
Рис. 1.10 Умовна середня теплоємність процесу підведення тепла в камерах згоряння ГТД
б) ефективна робота, що знімається з вала турбіни
Le=(1 -? т) · LT=(1 - 0,995) · 500256=2432,95 Дж/кг (1.84)
в) робота циклу ТРД
Lц=Lе + Руд · (Руд + 2 · Vп)/2=2501,28 + 803,22/2=273796,4 Дж/кг (1.85)
г) внутрішній (ефективний) ККД
? вн=Lц/qо=273796,4/787863=0,35 (1.86)
У існуючих ВМД залежно від типу двигуна і режиму польоту внутрішній ККД? вн може досягати значень 0,3 ... 0,4.
Представляється доцільним визначити також термічний ККД (що відноситься до ідеального ВМД) як базове значення для оцінки термодинамічної досконалості проектованого двигуна як теплової машини:
? t=1 - 1 /=1 - 1/220,286=0,575 (1.87)
Досконалість ТРД як рушія оцінюється тяговим (польотним) ККД? тяг, визначеним ставленням корисною тягової роботи Lтяг=Руд · Vп до роботи циклу Lц, т.е.
? тяг=Руд · Vп/Lц (1.88)
На розрахунковому режимі при Vп=0 тяговий ККД? тяг дорівнює нулю. Тому його значення слід розраховувати для найбільш часто вживається крейсерського режиму роботи двигуна. У виконаних авіаційних ГТД тяговий ККД лежить в межах 0,6 ... 0,7.
Досконалість ТРД в цілому оцінюється повним ККД. Його величина знаходиться за формулою
? П =? вн ·? тяг (1.89)
Повний ККД використовується для оцінки паливної економічності ТРД в крейсерському польоті повітряного судна. Для існуючих авіаційних ГТД повний ККД досягає значень 0,35 і більше.
Побудова дійсного циклу спроектованого ВМД.
Побудова циклу ВМД необхідно виконати на аркуші міліметрового паперу формату А4 в p-? координатах з дотриманням масштабу, використовуючи отримані в ході розрахунків статичні параметри робочого тіла.
Статичні тиску робочого тіла у характерних точках циклу:
pН=сто одна тисяча триста двадцять п'ять Па=101,325 кПа;
Pк=1876916 Па=187,6916 кПа;
PГ=1753435,2Па=175,3435 кПа;
pт=298061Па=298,061 кПа;
PС=190912,9Па=190,912 кПа.
Значення питомих обсягів робочого тіла у характерних точках циклу:
? =1/?;
? H=1/1,225=0,82 м3/кг;
? К=1/9,64=0,1 м3/кг;
? Г=1/4,7=0,21 м3/кг;
? Т=1/1,2=0,83 м3/кг;
? С=1/0,894=1,12 м3/кг.
Розділ II
. РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ТВД НА БАЗІ ТРД
Встановлений на літаку ВМД, турбіна якого розвиває більшу потужність, ніж потрібно для обертання компресора, і в якому надлишкова потужність передається на повітряний гвинт, називається турбогвинтовим двигуном (ТВД).
ТВД в порівнянні з ТРД має переваги при зльоті і польоті на малих і середніх швидкостях польоту (до 600 ... 800 км/ч). Тяга у ТВД в цій області більше, а питома витрата палива менше. ТВД більш ефективно перетворює корисну (ефективну) енергію в тягову роботу, яка в основному створюється повітряним гвинтом.
Розрахунок параметрів ТВД проводиться на базі розрахованого ТРД. Беручи повне розширення газу на турбіні, необхідно визначити основні параметри ТВД і порівняти ефективність ТВД і ТРД при роботі на місці (Vп=0).
. 1 Схема і вихідні дані ТВД
Більшість ТВД, вживаних в даний час на літальних апаратах, виконані за одновальної схемою (рис. 2.1.). Одноваль...
