ратурі газу в цьому перерізі.
Перетин С-С
а) швидкість витікання газу з сопла
м/с (1.65)
де? С - коефіцієнт швидкості (? С=СС/СС пекло), що враховує внутрішні втрати швидкості. Рекомендується приймати? С=0,97 ... 0,985. Причому, чим більше? СР, тим менші значення? С слід приймати. У розрахунку прийнято значення? С=0,97.
б) статичний тиск газу
Па. (1.66)
в) статична температура газу
К. (1.67)
г) щільність газу
кг/м3 (1.68)
д) площа вихідного перетину сопла
Розглянемо два способи визначення площі вихідного перетину сопла:
У першому способі використовується рівняння витрати, яке включає газодинамічні функції
Gг=Mг · (1.69)
де q (? С) - газодинамическая функція відносної щільності струму газу;
? =- Коефіцієнт швидкості (приведена швидкість).
З формули (1.69) визначимо вираз для обчислення площі вихідного перетину сопла, яка є критичним перетином:
м2 (1.70)
Другий спосіб полягає у визначенні значення площі вихідного перетину сопла по рівнянню нерозривності:
Г=GВ · (gГ + gохл)=Fс · CС ·? с (1.71)
З рівняння (1.71) маємо
Fс=Fкр=м2. (1.72)
Результати обчислень за формулами (1.70) і (1.72) виявилися практично однаковими (відрізняються на 2,5%), тому, коли не потрібно точних обчислень і для інженерної практики цілком виправдано застосування простих рівнянь.
е) діаметр сопла
м. (1.73)
ж) довжина випускної труби
м. (1.74)
з) довжина сопла
м. (1.75)
і) приймаємо кути конусності
(1.76)
Основні параметри двигуна.
Якщо на двигуні встановлено суживающееся реактивне сопло, то при неповному розширенні газу в ньому тяга ВМД визначається за формулою Б.С. Стечкина/3 /:
1. Тяга двигуна
Н (1.77)
Отримане значення тяги виявляється нижче, ніж воно було б при повному розширенні газу в соплі. Величина недобору тяги невелика (0,4 ... 0,5%), тому застосування суживающегося простого (нерегульованого) сопла в проектованому двигуні є доцільним. Остаточний вибір сопла проводиться після розрахунку висотно-швидкісних характеристик двигуна (рекомендується в більшості точок характеристик мати недобір тяги не більше 0,5 ... 1,0%).
2. Питома тяга двигуна
pуд Н · с/кг (1.78)
3. Питома витрата палива
Суд кг/(Н · год) (1.79)
4. Часовий витрата палива
т.ч=Суд · Р=0,084 · 96385=7039,12 кг/год (1.80)
Виробляється уточнення відборів повітря та механічної енергії від двигуна. Витрата отбираемого повітря:
отб=GВ · gотб=120 · 0,017=1,79 кг/с
Потужність, що відбирається від турбіни високого тиску:
отб=(1 -? m) · GВ · Gг · LТ=(1 - 0,995) · 120 · 0,952 · 500 256=243 198 Вт
Кількість відібраного повітря в двигуні - прототипі РД - 3М - 500 становить 6000 кг/год (1,67 кг/с) на номінальному режимі його роботи (який використовується для набору висоти повітряного судна). Це забезпечує п'ятикратний обмін повітря в кабіні екіпажу і салонах, роботу антиобморожувача крила і повітрозабірника двигуна, а також роботу інших систем НД За графіком на рис. 1.9 визначаємо кількість пасажирів по знайденому витраті отбираемого повітря. За нормами ІКАО (Міжнародна організація цивільної авіації) на одного пасажира необхідно мати Gо=36 ... 42 кг/год повітря. Це відповідає при Gотб=1,79 кг/с пасажиромісткості від 170 до 230 чоловік, тобто повітряним суднам СМС і ДМС. Таким чином корекцію раніше прийнятого значення gотб можна не робити.
На двигуні РД - 3М - 500 встановлені два генератора типу ГСР - 18000М потужністю 18 кВт кожен. При ККД перетворення механічної енергії в електричну? ген=0,85 ... 0,9 це відповідає відбираної потужності Nотб=45 ... 55 кВт.
Рис. 1.9 Залежність отбираемого витрати повітря від кількості пасажирів за даними статистики (заштрихована поле): Go - витрата повітря на одного пасажира за годину польоту за даними Кіпріанова В.Г
Порівняння значень відбираної потужності проектованого ВМД та РД - 3М - 500 показує на необхідність зміни раніше прийнятого значення? m і повторення роз...
