р А. А. Микулин) одновальної схеми з 8-ми ступінчастим осьовим компресором (= 20), трубчасто-кільцевої камерою згоряння (14 жарових труб) і триступеневої газовою турбіною (= 1 083 К) розвивав в стандартних атмосферних умовах (tн=+ 15 ° С, рн=760 мм. рт. ст.=+101325 Н/м2) на рівні моря (Н=0) при старті повітряного судна (Vп=0) злітну тягу 95 кН (9684 кГс) при витраті повітря через компресор GB=105 кг/с і питомій витраті палива Суд=0,112 кг/(Н · год). Двигун мав масу 3100 кг, максимальний діаметр 1,4 м і довжину 5,38 м; був встановлений в 1957 році на перший в СРСР реактивний пасажирський літак Ту - 104 (злітна маса 78 т; маса порожнього літака 44,2 т; маса комерційного навантаження 8 т .; кількість пасажирів 100 чол .; дальність польоту при максимальній комерційної навантаженні 2100 км; крейсерська швидкість 800 км/год; висота крейсерського польоту 10 км; запас палива на борту 20 т.). Силова установка літака Ту - 104 складалася з двох ТРД РД - 3М - 500.
Розрахунок двигуна проводиться при стандартних атмосферних умовах в умовах старту повітряного судна (Н=0, Vп=0). Режим роботи двигуна - злітна. Порядок розрахунку ТРД наступний:
За заданій висоті польоту Н=0 в таблиці стандартної атмосфери (ГОСТ 4401-81, Додаток П.1) знаходяться параметри повітря на вході в двигун:
тиск повітря рн=101325 Н/м2;
щільність повітря? н=1,225 кг/м3;
температура повітря Тн=288,15 К (у прикладі розрахунку використано значення Тн=288,15 К).
Далі слід приступити до розрахунком кожного елемента ТРД відповідно до викладеного у справжньому «навчальні посібники» алгоритмом.
1.1 Вхідний пристрій
Вхідним пристроєм авіаційного ГТД називають частину двигуна повітряного судна (літального апарата), що складається з повітрозабірника, засобів її регулювання та захисних пристроїв. Вхідний пристрій сучасного ВМД є одним з його функціональних модулів.
Для повітряних суден цивільної авіації з числом Маха крейсерського польоту Мкр=0,8 ... 0,9 застосовуються дозвукові вхідні пристрої, які відрізняються простотою конструкції і можливістю регулювання їх параметрів.
Вхідний пристрій призначений для забору повітря з навколишньої атмосфери, попереднього його стиснення за рахунок використання кінетичної енергії набігаючого потоку і підведення повітря до компресора із заданою швидкістю і з мінімальнимі гідравлічними втратами (рис. 1.2.).
Геометрія вхідного пристрою ВМД визначається на розрахунковому режимі роботи двигуна, відповідного польоту повітряного судна на ешелоні (висота Нкр і швидкість Vкр). Всі інші режими роботи вхідного пристрою, в тому числі і при старті повітряного судна (Н=0, Vп=0), при наборі висоти, зниженні і заході на посадку - нерозрахованих.
Плавні контури внутрішньої і зовнішньої поверхонь обичайки вхідного пристрою необхідні для запобігання зриву повітряного потоку (як правило, реквізит кут нахилу зовнішньої поверхні обичайки до напрямку набігаючого потоку становить приблизно 4 ... 5 °) і створення рівномірного поля швидкостей і тисків у вхідному отворі повітрозабірника (перетин Вх-Вх). Радіус кола, що описує обечайку в її передній частині, наближено знаходиться за формулою
=(0,04 ... 0,05) · (1.1)
Розміри отвору вибираються таким чином, щоб швидкість потоку в ньому на розрахунковому режимі становила 50 ... 70% швидкості польоту повітряного судна. Ця вимога забезпечує більшу частину (75 ... 80%) збільшення тиску перед повітрозабірником і дозволяє таким чином знизити загальні втрати. Форма внутрішнього каналу повітрозабірника вибирається так, щоб в ньому відбувалося подальше гальмування потоку (приблизно до початку обтічника). Канал має вигляд дифузора, еквівалентний кут розкриття якого складає 2 ·? =6 ... 10 ° щоб уникнути відриву потоку від внутрішньої поверхні обичайки повітрозабірника.
Діаметр каналу вхідного пристрою повітрозабірника в перетині В-В DВ дорівнює діаметру компресора DК (DВ=DК=0,95 м - див. формулу (1.12)).
Діаметр каналу вхідного пристрою в перетині Вх-Вх DВх на розрахунковому режимі польоту визначається за формулою:
(1.2)
де - відносний діаметр повітрозабірника при Мкр=0,80 ... 0,85,.
Вибираємо Мкр=0,8,, і з формули (1.2) отримуємо
м.
Довжина вхідного пристрою визначається за відомим діаметру:
, (1.3)
де DВ - діаметр вхідного пристрою (компресора).
м. (1.4)
Рис. 1.2 Схема вхідного пристрою
.2 Осьовий компресор
Компресор - це лопаткова машина, призначена для стиснення повітря за рахунок зовнішньої механічної роботи, подводимой від газової турбіни і подальшої подачі стисненого повітря в камеру згоряння (рис. 1.3.). Для розглянутого двигуна вибираємо багатоступінчастий осьовий компресор.
Розрахунок компресора зводиться до визначення:
параметрів повітря...
