Главная » Просмотр файлов » Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей под ред. Шляхтенко С.М.

Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей под ред. Шляхтенко С.М. (1014193), страница 3

Файл №1014193 Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей под ред. Шляхтенко С.М. (Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей под ред. Шляхтенко С.М.) 3 страницаТеория и расчёт воздушно-реактивных двигателей под ред. Шляхтенко С.М. (1014193) страница 32017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

1 группе двигателей, являющихся комбинацией ГТД вЂ” ПВРД или ракетных двигателей — ' ПВРД. Эти комбинированные двигатели еще не нашли широкого применения, Примерные области применения различных воздушно-реактивных двигателей в так называемом «коридоре» полета самолетов по скорости и высоте показаны на рис. 3. Теория воздушно-реактивных двигателей изучает возможные типы ВРД и принципиальные области их применения; закономерности, свойственные ВРД как тепловым машинам и как движителям; а также условия совместной работы элементов двигателей с учетом особенностей тепловых и газодинамических процессов, совершающихся в них. Теории воздушно-реактивных двигателей должно предшествовать изучение термодинамики, газовой динамики, теории лопаточных машин. ЧАСТЬ 1 ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВРД Гл Ав А 1.ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ ВРД !л.

основныв типы и пнинцип двйствия вид Наиболее простым типом газотурбинного двигателя прямой реакции является турбореактивный (ТРД) (рис, '1.!). Двигатель состоит из воздухозаборника Г, компрессора 2, камеры сгорания 3, турбины 4 и реактивного сопла 5. Характерными являются сечения: 1) струи невозмущенного потока перед входом в двигатель (Н); 2) за воздухозаборником (В); 3) за компрессором (К); 4) за камерой сгорания (Г); 5) за турбиной (Т); 6) на срезе сопла (С). При полете со скоростью У, набегающая струя воздуха частично сжимается в воздухозаборнике.

В результате уменьшения кинетической энергии воздуха происходит его динамическое сжатие (точка В). Дальнейшее сжатие воздуха происходит в компрессоре (точка К). Г1ри больших сверхзвуковых скоростях динамическое сжатие так возрастает, что может составлять существенную долю всего повышения давления в двигателе. Так, например, у самолета Ту-!44 уже при скорости У„= 2200 км/ч повышение давления воздуха в воздухозаборнике равно девяти и такова же степень повышения давления в компрессоре.

При ббльших ~l, повышение давления в воздухозаборнике становится ббльшим, чем в компрессоре. Нз компрессора воздух поступает в камеру сгорания 3, где в него впрыскивается горючее (как правило, авиационный керосин), и затем происходит сгорание топливовоздушной смеси, в процессе которого температура продуктов сгорания повышается до величины, допускаемой жаропрочностью горячей части двигателя (точка Г). В турбине 4 часть потенциальной энергии газов преобразуется в механическую работу на валу, передаваемую компрессору 2. Степень понижения давления газа в турбине, необходимая для получения работы на валу, равной работе, затрачиваемой на сжатие воздуха в компрессоре, преодоление трения в подшипниках и привод вспомогательных агрегатов, всегда меньше, чем степень повышения давления в компрессоре, из-за возрастания работоспособности продуктов сгорания в связи с их высокой температу- 15 ! г т с г т с т тесте т В и г Т т Рис 1аи Схема ТРЛЛФ Рис.

1.1. Схем .. Схема и термодинамический цикл ТРЛ в координатах р — о и Т вЂ” 5. Точками отмечены значения параметров в характерных сечен я части двигателя р сечениях проточной рой. Перед реактивным соплом, следовательно, избыточное давление всегда больше давления в воздухозаборнике, перед компрессором, а температура перед соплом всегда выше температуры торможения набегающего потока. Поэтому скорость истечения продуктов сгорания из реактивного сопла ТРД больше скорости полета, что и обусловливает появление реактивной тяги двигателя.

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ) (рис. 1.2) отличается от рассмотренного выше ТРД наличием фор- В эт сажной камеры Б между турбиной 4 и реактивным сопл б. ом эту камеру подается дополнительное количество топлива через специальные форсунки. Процесс горения организуется и стабилиг 3 а х Рис, 1сп Схема н термодннамическнй цикл ТРЛФ а координатах р — о 1о Рис. !.3. Схема и термодинамическнй цикл ТРЛЛ в координатах р — о зируется с помощью фронтового устройства, обеспечивающего перемешивание поваренного топлива и основного потока, содержащего некоторое количество кислорода, не использованного при сгорании топлива в основной камере 8.

Повышение температуры, связанное с подводом тепла в форсажной камере, увеличивает располагаемую энергию продуктов сгорания и, следовательно, скорость истечения из реактивного сопла. Соответственно возрастает и реактивная тяга. ТРДФ обычно предназначается для сверхзвуковых скоростей полета и поэтому оборудуется сверхзвуковым воздухозаборником !. В связи с тем, что при больших скоростях полета степень расширения в реактивном сопле ТРДФ получается больше критической, оно выполняется в виде сопла Лаваля, т. е. с расширяющейся частью после критического сечения. На рис.

!.3 приведена схема наиболее распространенного типа ГТД вЂ” двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРДД). В этом двигателе воздух, выходящий из воздухозаборника 1, сжимается в первой (передней) части компрессора 2, называемой также вентилятором, а затем разделяется на два потока.

Внутрен- Рис. !.5. Схема и термодииамичесиий цикл СПВРД а координатах р — еиТ вЂ” 5 ний поток подвергается сжатию в задней части компрессора 3, а затем поступает :э. камеру сгорания 4, где ли г ° е г . ег г'~ подогревается, как и в ТРД. В турбине б продукты сгорания расширяются до устав ° ---~ег н - новления давления более т х низкого, чем в ТРД, так как работа, получаемая в турбине, должна быть несколько больше, чем в ТРД, в связи с затратой дополнительной части ее на сжатие вентилятором 2 воздуха, поступающего во внешний контур.

Располагаемая энергия перед реактивным соплом внутреннего контура ТРДД поэтому получается меньшей, так же как и скорость истечения. Вместе с тем, дополнительная масса воздуха, поступающая из вентилятора 2 во внешний контур 5, расширяясь. в кольцевом сопле 8, создает дополнительную тягу и общая тяга двигателя поэтому возрастает. Отношение расхода воздуха, проходящего через внешний контур, к расходу воздуха через внутренний контур получило название степени двухконтурности т. Находят применение двухконтурные двигатели с форсажными камерами (ТРДДФ). На рис.

1.4 показана схема двухконтурного двигателя, у которого продукты сгорания, выходящие из турбины, смешиваются с воздухом, поступающим из внешнего контура, а затем к общему потоку подводится тепло в форсажной камере, работающей по такому же принципу, как и в ТРДФ.

Продукты сгорания в этом двигателе истекают из одного общего реактивного сопла. Такой двигатель называется двухконтурным двигателем с общей форсажной камерой. Большое распространение в авиации получили турбовинтовые двигатели (ТВД) и их разновидность — турбовальные двигатели для вертолетов. Принципиальная схема и рабочий процесс ТВД, как и у ТРДД без форсажной камеры (см.

рнс. 1.3). Различие заключается лишь в том, что в ТРДД избыточная мощность турбины затрачивается на привод вентилятора, сжимающего воздух во внешнем контуре, а в ТВД вЂ” на привод винта (через редуктор). И винт, и внешний контур выполняют по существу одну и ту же функцию — ускорения дополнительной массы воздуха и получения в результате этого дополнительной силы тяги.

Как было сказано выше, при больших сверхзвуковых скоростях полета повышение давления за счет динамического сжатия воздуха может быть достаточно большим. Поэтому можно создавать воздушно-реактивные двигатели для больших скоростей полета без использования компрессора и турбины. Такие двигатели полу- 18 чили название прямоточных двигателей (ПВРД). Схема ПВРД для сверхзвуковых скоростей полета (СПВРД) показана на рис. 1.5. Вдесь сжатие набегающего потока осуществляется в воздухозаборнике 1, после которого воздух с дозвуковой скоростью поступает в камеру сгорания 2.

Процесс сгорания заканчивается перед реактивным соплом типа сопла Лаваля 3. При очень больших скоростях полета, превышающих М„= = 7 ... 8, сжатие воздуха в воздухозаборнике ПВРД целесообразно производить не до дозвуковой, а до умеренной сверхзвуковой скорости, так как в этом случае уменьшаются потери полного давления в воздухозаборнике и эффективность рабочего процесса повышается. Такой двигатель называется сверхзвуковым прямо- точным ВРД (ГПВРД).

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
5,95 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6384
Авторов
на СтудИзбе
307
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее