слідних зразків і проведення їх випробувань внаслідок коригування конструкції за результатами попередніх випробувань, так як коригування конструкції здійснюється після комп'ютерного аналізу, а випробування дослідних зразків носить верифікаційний характер, як показано на малюнку 1.7 [15] .
Малюнок 1.7 - Життєві цикли виробів, засновані на традиційних методах моделювання і комп'ютерному аналізі
Для камер згоряння основними досліджуваними параметрами є:
а) геометрія камери згоряння (акустичний аналіз);
б) тепловий потік (термодинамічний аналіз);
в) режими роботи пальникового пристрою (зв'язаний аналіз).
У даному дипломному проекті запропоновано методику, що дозволяє виробляти звичайно-елементний розрахунок по всіх перерахованих пунктів. Такого роду віртуальні експерименти і розрахунки істотно полегшують проектування камер згоряння і приносять незаперечний економічний ефект.
Існують і аналітичні методи, що дозволяють провести розрахунок камер згоряння, в тому числі фізико-хімічні та математичні, що враховують реагують потоки і турбулентність. Але витрати при такому підході можуть бути значно нижче, якщо він гармонійно поєднується з віртуальними розрахунками.
.4 Основні показники роботи камер згорання
Теплова потужність камери (кВт) виражається кількістю тепла, яке виділяється в одиницю часу при повному згоряння палива [5]:
, (1.1)
де
В - витрата палива, що спалюється, кг / с;
- нижча теплота згоряння палива, кДж / кг.
Об'ємна теплонапруженість q (кВт/м3) характеризує компактність, а значить, і ефективність використання об'єму:
, (1.2)
де - об'єм камери згоряння, м3 (приймається зазвичай рівним обсягу полум'яної (жарової) труби).
З підвищенням тиску в камері потужність і теплонапруженість її збільшуються, так як при цьому зростає масова витрата повітря через камеру, а, отже, і витрата палива, що спалюється. Тому при оцінці камер згоряння їх об'ємну теплонапруженість зазвичай беруть відносно до тиску в камері, тобто:
, (1.3)
де - тиск на вході в камеру, МПа.
Втрати енергія в камері згоряння складаються з теплових втрат і втрат тиску.
Тепловий к. п. д. камери згоряння враховує всі теплові втрати:
, (1.4)
де - втрати теплоти від неповного згоряння палива (хімічний та фізичний недожог). У сучасних камер згоряння ці втрати не повинні перевищувати 1-5% загальної витрати теплоти при роботі на всьому діапазоні робочих навантажень і 1-3% при роботі на розрахунковому навантаженні;
- втрати за рахунок віддачі теплоти, в навколишній простір нагрітою поверхнею камери і прилеглих до неї трубопроводів. Ці втрати зазвичай бувають не більше 0,5% витрати теплоти.
В існуючих камерах згоряння теплової к. п. д., при роботі на розрахунковому режимі:
Повні втрати тиску в камері згоряння складаються з гідравлічних втрат і додаткових.
Гідравлічні втрати виникають без підведення теплоти до камери, в результаті втрат на тертя при проходженні газового потоку і місцевих опорів від повітро-напрямних ребер, завихрителей і т.д. Ці втрати визначаються при холод...
