Разработка комплекса методик определения и форсирования взлетных характеристик двухконтурных турбореактивных двигателей при нестандартных атмосферных условиях

• Автор: Адхикари, Индра Кумар
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с.

Принятые обозначения Уп - скорость полета, м/с;

Н- высота полета, км;

М- число маха; р- плотность, кг/м3;

Я- приведенная скорость;

/?- газовая постоянная, Дж/(кг.К); р - давление, Па;

Г - температура, К;

(р - относительная влажность атмосферного воздуха; к - показатель адиабаты;

Ср - удельная теплоемкость, Дж/(кг.К);

Сри - истинная удельная теплоемкость, Дж/(кг.К);

/- энтальпия , Дж/(кг), Ккал/(кг);

5- энтропия, Дж/(кг.К), Ккал/(кг);

Ни- теплотворная способность топлива, (Дж/кг), Ккал/(кг);
Р- тяга двигателя, кН;
(7в/ (Ок)-суммарной расход воздуха через внутренний контур, (кг/с); С/в//- суммарной расход воздуха через внешний контур, (кг/с);
Ов - суммарной расход воздуха, (кг/с);
От - расход топлива, (кг/с), (кг/ч);
-относительный расход топлива;
Суд - удельный расход топлива, (кг/н.ч), (кг/н.с);
Руд- удельная тяга двигателя, м/с; ууд- удельная масса двигателя, (кг/ Н); яг-суммарная степень повышения давления; тгу- степень повышения давления во входном устройстве при изоэнтопическом торможении; тс степень повышения давления вентилятора; п „ойл-сгепень повышения давления подпорной ступени вентилятора; к квд- степень повышения давления компрессора высокого давления; к тд- степень понижения давления в турбине высокого давления; л тнд- степень понижения давления в турбине низкого давления; псг степень понижения давления в сопле внутреннего контура;
7Саг степень понижения давления в сопле внешнего контура;
Г г- температура газа перед турбиной высокого давления, К; т - степень двухконтурности двигателя; цг- коэффициент полноты сгорания; г]м- механический КПД;
7] в - КПД вентилятора; ц кнд- КПД компрессора низкого давления; т) „одп КПД подпорной ступени вентилятора;

Ч квд~ КПД компрессора высокого давления;
7 твд~ КПД турбины высокого давления;
Л тнд ~ КПД турбины низкого давления; а - коэффициент восстановления полного давления,
- коэффициент поверхностного натяжения, н/м;
ф! - коэффициент скорости реактивного сопла внутреннего контура; щ - коэффициент скорости реактивного сопла внешнего контура;
Сс I - скорость истечения газа через сопло внутреннего контура, м/с; Сс и - скорость истечения газа через сопло внешнего контура, м/с; уг относительный расход воздуха отбираемой для охлаждения турбины высокого давления;
с1 (5)- количество впрыскиваемого воды по отношению к расходу воздуха через первой контур;
й/н - абсолютное влагосодержание атмосферного воздуха, кг.пар/ кг сухой воздух; а - диаметр капель воды, мкм;
Яе - число Рейнольса;
То - температура топлива в баке, К; ц>- скорость потока, м/с;
Я - число Вебера;
н0-начальная относительная скорость обдува капель, м/с;
//- коэффициент динамической вязкость, Па.с,
- коэффициент расхода центробежной форсунки;
Сж - расход жидкости через центробежную форсунку, кг/ч; ам - средний диаметр капель воды в спектре распыла,(мкм); а,„«-максимальный диаметр капель воды в спектре распыла, (мкм); гс - радиус сопла центрабежной форсунки, мм; а - половина угла распыливания форсунки; у - угол наклона относительной скорости обдува капель к оси х;
V - скорость истечения жидкости через форсунку, (м/с); е- толщина пелены жидкости вытекающей из форсунки, (мм);
Я/, Яг - безразмерные параметры для процесса распыливания центробежными форсунками;
„-суммарный относительный объем капель жидкости в спектре распыла;
g- ускорение свободного падения, м/с2;
С0-безразмерная концентрация паров жидкости на поверхности капель;
Ссо-безразмерная концентрация паров жидкости в окружающей среде;
х- длина участка движения капель воды, мм;
/ - теплота испарения, (кДж/кг);

Вп - коэффициент диффузии паров воды, м2/с;
/ ’ -масштаб турбулентности жидкости;
єт - интенсивность турбулентности жидкости;
Ьк - работа компрессора, (Дж/кг);
Ька - адиабатическая работа компрессора, (Дж/кг);
1т - работа турбины, (Дж/кг);
Ьта - адиабатическая работа турбины, (Дж/кг);
ТРДЦ- турбореактивный двухконтурный двигатель;
МСА- международная стандартная атмосфера;
ВРД- воздушно-реактивный двигатель;
ГТД- газотурбинный двигатель;
ГГ- газогенератора;
ММ- математическая модель;
САПР - система автоматизированного проектирования;
САУ- стандартные атмосферные условия.
СУ - силовая установка;
РУД - рычаг управления двигателям;
Кі 7-коэффициент влияния, определяющий процентное изменение величины «у» при изменении величины «/» на 1%.
Индексы
5.« - насыщенные пары
г- газ, сечение за основной камерой сгорания;
в -воздух, сечение на входе в двигатель;
ж-жидкость;
и-пар;
/-равновесный, расчетный режим; н0 -невозмущенный поток, окружающая среда; вн- сечение за вентилятором; ввд- сечение за подпорной ступенью; к- сечение за компрессором высокого давления; твд- сечение за турбиной высокого давления; т- сечение за турбиной низкого давления; с- выходное сечение реактивного сопла;
I- внутренний контур;
Я - внешний контур;
кнд (нд) - компрессор низкого давления;
кед (вд) - компрессор высокого давления;
тнд (нд) - турбина низкого давления;
твд (вд) - турбина высокого давления;
кс- камера сгорания;
вл- влажный воздух;
см- смесь (пара-воздушная).

3. Энтропия воздуха в невозмущенном потоке
Sh = Sh(Th)
4. Относительная энтропия невозмущенного воздуха
Sup = Sh / Re
5. Энтальпия воздуха за входным устройством
/в* = 1н + Vn2/2000 (Для взлетного режима Vn =0)
6. Температура воздуха за входным устройством Те = Те (1в)
7. Энтропия воздуха за входным устройством
Se* = Se* (Ге*)
8. Относительная энтропия за входным устройством
S*вр = Se'/ Re
9. Степень повышения давления воздуха во входном устройстве
7t*v = Є 8*ВР-§НР
10. Давление воздуха за входным устройством

Рв = Рно. К V сТех
11. Вентилятор
1. Относительная энтропия за вентилятором при адиабатическом сжатии
о* ГУ* г *
S внра = S вр+ Inn в
2. Энтропия за вентилятором при адиабатическом сжатии

S вна = S внра
3. Температура за вентилятором при адиабатическом сжатии Т*вна = Т*вна (S вна)
4. Энтальпия за вентилятором при адиабатическом сжатии Ґвна = I вна(Т*вна)
5. Адиабатическая работа вентилятора Lena = f вна -1*в
6. Действительная работа вентилятора