тою забезпечення найкращих характеристик двигуна і об'єкта його застосування (літального апарату, промислового обладнання, електростанції і т.д.) при мінімальній вартості життєвого циклу.
Значним резервом для вдосконалення циклу і поліпшення параметрів ВМД є зниження внутрицикловой втрат - підвищення ККД лопаткових машин, зниження втрат і витоків по тракту ВМД та витрати повітря на охолодження. В даний час завдяки розвитку методик тривимірного моделювання процесів у вузлах ВМД досягнутий значний прогрес у підвищенні їх характеристик.
6. Застосування складних циклів у ВМД
Розглянуті вище напрямки вдосконалення простого циклу обмежуються технологічними можливостями, наявними в даний момент часу. Іншим можливим напрямком поліпшення характеристик ВМД є застосування ускладнених схем для реалізації так званих складних циклів.
Зазвичай складним циклом називають цикл ВМД, що містить додаткові термодинамічні процеси, які не входять до простий цикл:
- проміжний підігрів в процесі розширення;
- проміжне охолодження в процесі стиснення,
- утилізація тепла вихлопних газів,
- зволоження циклового повітря та ін
Утилізація відведеного з циклу тепла може бути реалізована різними способами:
- підігрівом вихлопними газами циклового повітря перед камерою згоряння (регенеративний цикл);
- виробництвом перегрітої пари високого тиску і уприскуванням його в камеру згорання і турбіну ВМД (цикл STIG) або спрацьовуванням пара в окремій паровій турбіні (Комбінований парогазовий цикл);
- використанням тепла вихлопних газів для підвищення теплотворної здатності палива (хімічна регенерація);
- утилізацією тепла вихлопних газів в додатковому утилізаційному циклі (повітряному або з використанням низкокипящей рідини).
Для значного поліпшення характеристик ГТД перераховані процеси і способи утилізації тепла можуть застосовуватися в різних поєднаннях.
Оскільки в наземних і морських ВМД немає характерних для авіадвигунів жорстких обмежень за габаритами і масі, то для таких ГТУ складні цикли використовуються частіше. У авіаційних ГТД для підвищення тяги широко застосовується цикл з проміжним підігрівом в процесі розширення (цикл ТРДФ і ТРДДФ). Додатковий теплопідводу після розширення газу в турбіні здійснюється у форсажній камері (ФК), де робоче тіло підігрівається до температури Т * ф = 2000 ... 2200 К (при О± ОЈ = 1,1 ... 1,2). Проміжний підігрів значно підвищує роботу циклу і, відповідно, швидкість вильоту газів із сопла, питому тягу двигуна (в 1,5 ... 2 рази).
Однак ККД циклу істотно знижується через підведення додаткового тепла при більш низькому тиску. Питома ж витрата палива двигуна значно збільшується як внаслідок погіршення ККД циклу, так і через зниження польотного ККД (збільшення швидкості закінчення). Через низьку економічності форсажний режим зазвичай використовується...
