Восстанавливаются абсолютные значения приведенного расхода воздуха

__

G_ох = G_ох G_он, (2.6.3.16)

физического расхода

G_x = G_ox / K_G, (2.6.3.17)

степени повышения давления

__

_к^* = _к^* _кн^*, (2.6.3.18)

к.п.д. __

_к^* = _к^* _кн^*. (2.6.3.19)

Для вентилятора, работающего на внутренний контур

G_1x = G_x / (1 + m + m₁), (2.6.3.20)

для вентилятора, работающего на промежуточный контур

G_1x = G_xm / (1 + m),(2.6.3.21)

для вентилятора, работающего на наружный контур

G_1x = G_xm₁ / (1 + m₁), (2.6.3.22)

где m - степень двухконтурности,

m₁ - степень трехконтурности,

Расчет процесса сжатия. По уравнению адиабаты рассчитывается энтропия торможения на выходе

S_2ад^* = S₁^* + Rln _к^* (2.6.3.23)

Затем температура на выходе при адиабатном сжатии

Т_2ад^* = f (S_2ад^*, q_т),

и энтальпия

Н_2ад^* = f (Т_2ад^*, q_т).

Находится значение энтальпии торможения на выходе из компрессора с учетом к.п.д.

Н₂^* = Н₁^*+ (Н_2ад^* - Н₁^*) / _к^* (2.6.3.24)

По энтальпии определяются температура торможения на выходе

Т₂^* = f (H₂^*, q_т),

энтропия

S₂^* = f (T₂^*, q_т),

затем работа компрессора

L_к = Н₂^* - Н₁^* (2.6.3.25)

и мощность, потребляемая компрессором

Ne_к = - L_к G_1x. (2.6.3.26)

Определяется давление воздуха на выходе из компрессора

Р₂^* = Р₁^* _к^*. (2.6.3.27)

Рассчитывается отбор воздуха. количество отбираемого воздуха задается в долях от расхода воздуха через компрессор.

G_от = G_ох G_1x,

Н_от^* = Н₂^*, (2.6.3.28)

Р_от^* = Р₂^*.

Уточняется значение мощности потребляемой компрессором

Ne^' = Ne + (H₂^* - H_от^*)G_от , (2.6.3.29)

где Н_от^* = f (T_от^*, q_т).

уточняется расход воздуха на выходе из компрессора

G₂ = G_1x - G_от, (2.6.3.30)

Анализируется значение F₂. Если F₂ - задана или определена выполняется расчет статических параметров на выходе из компрессора. Затем рассчитываются значения приведенной скорости - ₂, газодинамической функции - q( ₂)

2.6.4. Модуль узла типа Разделитель потоков. Подпрограмма POTOK

Алгоритм этого модуля реализует расчет процесса разделения потока воздуха (газа) через любой контур на два потока, направляемых по двум разным контурам двигателя. Таким образом, на входе в модуль должны быть заданы значения параметров потока перед разделением, а на выходе определяются значения параметров двух потоков. Алгоритм модуля допускает проводить расчет процесса разделения с использованием характеристик (первый уровень сложности) и без использования характеристик (нулевой уровень сложности).

Под характеристиками этого узла понимаются зависимости:

позволяющие рассчитать поправочные коэффициенты, учитывающие неравномерность полей температур и давлений в радиальном направлении. Индексы "В" и "С" - это номера контуров, в которые направляются потоки воздуха (газа) после разделения входного потока. Значения "В" и "С" задаются через соответствующие разряды "В" и "С" условного номера узла. Наиболее часто эти зависимости используются для учета неравномерности полей температур и давлений на выходе из вентилятора. Причем, если в модуле узла типа "Компрессор", моделирующем работу вентилятора, используются обычные характеристики, то данный модуль включается непосредственно за модулем типа "Компрессор", если же используются условные характеристики вентилятора (см.п.2.7.3), то данный модуль включается перед модулем узла типа "Компрессор".

В качестве аргументов зависимостей могут быть использованы любые параметры из массива “А”, значения которых определены к моменту расчета. Кроме этих зависимостей в алгоритме предусмотрено использование зависимостей типа

позволяющих рассчитать значения коэффициентов восстановления полного давления в потоках воздуха (газа) на входе в контура и "С". В качестве аргумента могут быть использованы любые параметры из массива “А”, но чаще используются значения приведенных скоростей на входе в контур "В" и "С".

Выше перечисленные характеристики могут быть заданы аппроксимационными зависимостями, либо заданы таблично с последующей сплайн-интерполяцией.

Входные данные модуля делятся на три части.

1. Значения текущих параметров потока воздуха (газа), подлежащего разделению, считываются из групп “21000”...”25000” массива “А” по номеру контура входящего потока (разряд "В" условного номера узла). В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения на входе,

- расход воздуха (газа) на входе,

q_T1 - относительный расход топлива на входе,

- энтальпия и энтропия торможения на входе.

Кроме того, из группы “1000” массива “А” в зависимости от значения разряда "С" условного номера узла, определяющего номер контура потока, составляющегося с внешним после разделения, считывается один из параметров m, m₁, m₂, m₃,

где - обычно этот параметр называется степенью двухконтурности;

или ;

или или ;

или или или .

Индексы значений расходов воздуха в знаменателях определяются значением разряда "В", а в числителе - значением разряда "С" - условного номера узла.

2. Параметры узла передаются в подпрограмму POTOK через массив “А” в составе информационной подгруппы “3ВС100”.

3. Характеристики узла передаются в подпрограмму через массив “А” в составе подгруппы “3ВС300”.

Выходные данные делятся на две части.

1. Две группы значений текущих параметров потоков воздуха (газа) после разделения, передаваемые последующим модулям по каналам типа Контур (т.е. через группы “21000”...”25000” массива “А”) в зависимости от значений разрядов "В" (номер внутреннего контура) и "С" (номер внешнего контура). В их число входят:

- температура и давление торможения на выходе из данного узла (или на входе в соответствующие контуры);

G_2B, G_2C - расход воздуха (газа) на выходе;

q_T2B, q_T2C - относительные расходы топлива на выходе;

- энтальпия и энтропия торможения потоков на выходе

2. Результаты расчета данного узла переписываются в информационную подгруппу результатов модуля “3ВС200”.

Описание алгоритма

Рассчитываются значения площадей проходных сечений после разделения.

F_B = F₁ / (1 + f_CB), (2.6.4.1)

F_C = F₁ - F_B, (2.6.4.2)

если были заданы значения F₁ и f_CB.

Расчет значения при помощи подпрограммы PSP и затем

(2.6.4.3)

Расчет значения при помощи подпрограммы PSP и затем

(2.6.4.4)

Расчет значений расходов воздуха (газа) после разделения.

Расход через внутренний контур

G_B = G₁ / (1 + m), 2.6.4.5)

где m - отношение расходов G_C / G_B, считываемое из группы “1000”. В зависимости от значения разряда С это может быть m, m₁, m₂, m₃.

Расход через наружный контур

G_C = G₁ - G_B(2.6.4.6)

Рассчитывается значение температуры торможения потока с учетом коэффициента неравномерности поля температуры

, (2.6.4.7)

при i = 1 - это соответствует температуре , а при i = 2 - .

уточняются значения энтальпии и энтропии торможения потока

,

где q_T2i = q_T1.

.

(2.6.4.8)

Уточняется давление торможения

(2.6.4.9)

2.6.5. Модуль узла типа Камера сгорания или Камера-теплообменник

Подпрограмма KAMERA

В алгоритм данного модуля заложена возможность расчета, как основной камеры сгорания, так и камеры - теплообменника. В основу расчета основной камеры сгорания положено использование ее характеристик, которые задаются в виде зависимостей коэффициента восстановления полного давления и коэффициента полноты сгорания топлива h от различных параметров, используемых в качестве аргументов зависимостей.

В качестве аргумента для зависимости s = f(x) наиболее часто используется приведенная скорость l на входе в камеру сгорания или число Маха в этом же сечении М₁, а для зависимости h = f(x) значение коэффициента избытка воздуха a. Выбор конкретного аргумента определяется наличием у пользователя соответствующих экспериментальных или литературных данных. Характеристики могут быть заданы аппроксимационными зависимостями или таблично с последующей сплайн-интерполяцией. Для расчета по характеристике используется унифицированная подпрограмма PSP. При упрощенных расчетах значения и могут быть заданы постоянными (нулевой уровень сложности). Непременным условием расчета является задание температуры газа и подача на вход в камеру сгорания чистого воздуха.

В основу расчета камеры-теплообменника также положено использование характеристик. На вход в камеру-теплообменник может подаваться как чистый воздух, так и газ, содержащий продукты сгорания топлива.

В качестве характеристик камеры-теплообменника используются зависимости вида

,

,

,

где - относительное значение комплексного параметра, используемое для определения коэффициента регенерации тепла;

- относительное значение теплоемкости теплоносителя;

- относительное значение коэффициента восстановления полного давления;

- относительное значение аргумента, в качестве которого может быть исполь-зован любой параметр из массива “А”, значение которого определено к моменту использования.

Относительное значение определяется путем несложных преобразований

, , , .

Индекс “Н” соответствует расчетному режиму работы. Значение комплексного параметра определяется по следующим формулам

(2.6.5.1)

,(2.6.5.2)

где и - температуры торможения воздуха (газа) в выходном и входном сечениях камеры- теплообменника;

Т_Ж1 и Т_Ж2 - температуры теплоносителя на входе и выходе из теплообменника.

В простейших случаях значения Т/q, С_РЖ и s могут быть заданы постоянными (нулевой уровень сложности).

Подогрев воздуха в камере-теплообменнике осуществляется за счет процесса теплообмена между теплоносителем и воздухом.

Входные данные этого модуля при расчете основной камеры сгорания и камеры-теплообменника делятся на четыре части.

1. Значения текущих параметров потока воздуха (газа) считываются в одной из групп “21000”...”25000” массива “А” по номеру контура (разряд С условного номера узла). В число этих параметров как для основной камеры сгорания, так и для камеры-теплообменника входят:

- температура и давление торможения воздуха (газа) на входе,

- расход воздуха (газа) на входе,

q_T1 - относительный расход топлива на входе,

- энтальпия и энтропия торможения воздуха на входе.

2. Параметры узла передаются в подпрограмму через массив “А” в составе информационной подгруппы “4ВС100”.

3. Характеристики узла передаются в подпрограмму через массив “А” в составе подгрупп “4ВС300.

4. Информация об отборах или (и) подводах воздуха. Передается в подпрограмму через массив “А” в составе подгруппы “4ВС400”.

Выходные данные делятся на две части.

1. Текущие параметры газа (воздуха), передаваемые последующим модулям по каналам типа Контур (т.е. через группы “21000”...”25000”). Запись параметров в одну из этих групп осуществляется в зависимости от значения номера контура (разряд С условного номера узла), в котором работает основная камера сгорания или камера-теплообменник. В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения воздуха (газа) на выходе,

- расход воздуха (газа) с учетом сделанных отборов или (и) подводов воздуха на выходе,

q_T2 - относительный расход топлива на выходе,

- энтальпия и энтропия торможения воздуха на выходе.

Кроме того, при расчете основной камеры сгорания рассчитанное значение часового расхода топлива G_Т суммируется в группе “4000” массива “А” с соответствующим значением элемента этой группы, содержащим расход топлива, подведенного в других

узлах, а при расчете камеры-теплообменника, рассчитанное значение мощности, потребной для привода насоса теплоносителя Ne суммируется с предыдущим значением элемента Ne_åi из группы “2000” массива “А”. Выбор Ne_åi осуществляется по номеру вала (разряд D условного номера узла). Если D = 0, то суммирование не производится.

2. Результаты расчета данного узла. Переписываются в информационную подгруппу результатов модуля “4ВС200”.

Описание алгоритма

Рассчитывается значение приведенного расхода воздуха, которое может быть использовано в качестве аргумента зависимости s = f(x).

(2.6.5.1)

рассчитывается значение газовой постоянной воздуха (газа)

R = f(q_т1).

определяется суммарная площадь каналов воздушных и теплоносителя

F_1å = F_В + F_Т1. (2.6.5.2)

Затем рассчитываются статические параметры воздуха (газа) во входном сечении

для камеры сгорания подаются Т₁^*, Р₁^*, G₁, q_Т1, F, R,

а для камеры-теплообменника Т₁^*, Р₁^*, G₁, q_Т1, F_Т2, R.

Рассчитываются приведенная скорость

l₁ = С₁ / С_ПР1, (2.6.5.3)

число Маха

(2.6.5.4)

газодинамическая функция

(2.6.5.5)

где k = С_Р / (С_Р - R) - показатель адиабаты, рассчитанный по входным параметрам потока.

Date: 2015-05-04; view: 671; Нарушение авторских прав