Главная Случайная страница



Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника







Расчет камеры-теплообменника





рассчитывается значение и истинное значение коэффициента восстановления полного давления воздуха (газа)

(2.6.5.16)

 

рассчитывается значение

(2.6.5.17)

 

рассчитывается энтальпия воздуха (газа) на выходе из камеры-теплообменника

,

Рассчитываются средняя температура воздуха (газа)

(2.6.5.18)

коэффициент динамической вязкости

(2.6.5.19)

число Re

(2.6.5.20)

вспомогательный параметр

(2.6.5.21)

 

газодинамическая функция

(2.6.5.22)

 

и коэффициент восстановления полного давления

(2.6.5.23)

После чего рассчитывается энтальпия воздуха (газа) на выходе из камеры-теплообменника

Определяется количество тепла

(2.6.5.24)

Определяются значения параметра

,(2.6.5.25)

разности температур теплоносителя на входе и воздуха (газа) на выходе

, (2.6.5.26)

значения вспомогательного параметра

(2.6.5.27)

В нулевом приближении принимается

, (2.6.5.28)

. (2.6.5.29)

Определяется текущее значение путем деления интервала неопределенности пополам

. (2.6.5.30)

Затем рассчитываются значения вспомогательных параметров

, (2.6.5.31)

, (2.6.5.32)

r3 = r1 - r2 (2.6.5.33)

 

Проверяется условие

(2.6.5.34)

 

Проверяется условие

r3 > 0 (2.6.5.35)

При его выполнении корректируется значение

в противном случае

После чего проверяется условие (

(2.6.5.36)

 

Определяются значения температуры теплоносителя на выходе

, (2.6.5.37)

средней температуры теплоносителя

, (2.6.5.38)

, (2.6.5.39)

 

Выполняется расчет расхода жидкого теплоносителя при прокачке его через камеру-теплообменник

(2.6.5.40)

 

и мощности насоса, необходимой для прокачки теплоносителя

(2.6.5.41)

Для обеспечения подвода охлаждающего воздуха в выходном сечении камеры-теплообменника определяются расход чистого воздуха (если на вход в камеру-теплообменник подается газ, содержащий продукты сгорания)

GВ = G1 / (1 + qТ1), (2.6.5.42)

расход топлива

GТ1 = G1 - GВ. (2.6.5.43)



Кроме того, рассчитываются давление торможения воздуха (газа) на выходе

, (2.6.5.44)

а с помощью подпрограммы FUNKZI значения энтальпии и энтропии

,

 

2.6.6. Модуль узла типа Форсажная камера. Подпрограмма FORKAM

 

В основу алгоритма расчета форсажной камеры также положено использование характеристик. В качестве характеристик используются зависимости коэффициентов восстановления полного давления sГ (учитывающего гидравлические потери в диффузорном участке форсажной камеры) и sТ (учитывающего тепловые потери при работающей форсажной камере), а также коэффициента полноты сгорания hФ от различных параметров, используемых в качестве аргументов этих зависимостей.

Характеристики могут задаваться аппроксимационными зависимостями или таблично с последующей сплайн-интерполяцией.

Наиболее часто в качестве аргументов для зависимостей sГ = f(x) и hФ= f(x) используются соответственно значения приведенной скорости в начале диффузорного участка l1 и суммарного коэффициента избытка воздуха aS. Для оценки, учитывающего тепловые потери полного давления, помимо экспериментальных зависимостей sТ = f (x) может быть использована аналитическая

,

где f(lD) и f(l2) - газодинамические функции, рассчитанные по приведенным скоростям в конце диффузорного участка и на выходе из форсажной камеры.

Алгоритм расчета форсажной камеры во многом аналогичен алгоритму расчета основной камеры сгорания, но допускает возможность подачи на вход газа (смеси воздуха с продуктами сгорания топлива). Непременным условием работы алгоритма является задание температуры форсажа ТФ . Предусмотрена возможность проведения отборов или (и) подводов воздуха в выходном сечении. Предусмотрена также возможность расчета без характеристик (нулевой уровень сложности).

Входные данные этого модуля как и для модуля типа Камера сгорания делятся на четыре части.

1. Значения текущих параметров потока газа (воздуха) считываются в одной из групп “21000”...”25000” массива “А” по номеру контура (разряд С условного номера узла). В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения ,

G1 - расход воздуха (газа) ,

qТ1 - относительный расход топлива ,

- энтальпия и энтропия торможения.

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

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

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

Выходные данные делятся на две части:

1. Текущие параметры газа, передаваемые последующему модулю по каналам типа Контур (т.е. через группы “21000”...”25000” массива “А”). Запись значений этих параметров в одну из этих групп осуществляется в зависимости от номера структуры (разряд условного номера узла), в котором работает форсажная камера. В число этих параметров входят:

 

- температура и давление торможения газа,



G2 - расход газа,

qТ2 - суммарный относительный расход топлива ,

- энтальпия и энтропия торможения.

Кроме того при расчете работающей форсажной камеры производится суммирование рассчитанного часового расхода топлива, подводимого в форсажную камеру в группе “4000” массива “А”.

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

 

Описание алгоритма

 

Рассчитывается значение и далее определяется истинное значение как

 

(2.6.6.1)

 

Рассчитанное значение sГ записывается в подгруппу результатов. Уточняется давление торможения в конце диффузорного участка

(2.6.6.2)

 

определяется относительный расход форсажного топлива.

 

, (2.6.6.3)

где , - энтальпии чистого воздуха при температурах и , qТ1 - относительный расход топлива, определяющий состав подошедшего газа, , - энтальпии газа при температурах и , - энтальпия продуктов сгорания при температуре форсажа , Н0 = 646,944 кДж/кг - энтальпия топлива.

 

 

Определяются значения суммарного относительного расхода топлива

qТS = q + qТ1 (2.6.6.4)

и коэффициента избытка воздуха

aS = 1/ (qТS ·L0). (2.6.6.5)

 

Определяется новое значение hФ/

(2.6.6.6)

Проверяется условие сходимости итерационного процесса

(2.6.6.7)

 

 

Рассчитываются секундный расход форсажного топлива

(2.6.6.9)

часовой расход форсажного топлива

(2.6.6.10)

Определяется расход газа на выходе из форсажной камеры

(2.6.6.11)

 

рассчитываются значения приведенной скорости

l2 = С2 / СКР2, (2.6.6.12)

показателя адиабаты

К = СР2 / (СР2 - R) (2.6.6.13)

и газодинамической функции f(l2)

. (2.6.6.14)

Значение l2 записывается в подгруппу результатов модуля. После чего переход к блоку 25.

 

Рассчитывается значение коэффициента восстановления полного давления, учитывающего тепловые потери

(2.6.6.15)

Определяется значение коэффициента восстановления полного давления

. (2.6.6.17)

 

Выполняются вспомогательные операции. Уточняется давление газа на выходе из форсажной камеры

(2.6.6.18)

определяются энтальпия и энтропия газа на выходе из форсажной камеры

 

2.6.7. Модуль узла типа Турбина 1-го уровня сложности

Подпрограмма TURBIN

 

В основе алгоритма этого модуля лежит использование характеристик турбины (первый уровень сложности). Возможно использование двух типов характеристик. Предусмотрен расчет процесса понижения давления в турбине без использования характеристик (нулевой уровень сложности). Имеется возможность нескольких подводов охлаждающего воздуха из разных сечений проточной части двигателя. Алгоритм подпрограммы реализует два метода расчета рабочего процесса в турбине: по заданной мощности (удобно для расчета характеристик авиационных двигателей прямой реакции на установившихся режимах работы) и по заданной степени понижения давления (удобно при расчете двигателей непрямой реакции и при расчете переходных процессов).

Входные данные для подпрограммы делятся на пять частей.

1. Текущие значения параметров газа (воздуха) на входе в турбину. Они считываются в зависимости от номера контура, в котором работает турбина (номер записан в разряде С условного номера узла) из соответствующего канала передачи информации типа Контур, т.е. в одной из групп “21000”...”25000” массива “А”.

В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения на входе,

G1 - расход воздуха (газа) на входе,

qТ1 - относительный расход топлива на входе,

 

- энтальпия и энтропия торможения на входе.

К этим параметрам добавляются частота вращения n и потребная мощность Ne (при расчете по заданной мощности), считываемые по каналам передачи информации типа Вал соответственно из групп “1000” и “2000” в зависимости от значения номера вала, на котором находится турбина (этот номер записи в разряде D условного номера узла).

2. Параметры узла. Они передаются в подпрограмму через массив “А” в составе информационной подгруппы модуля “5ВС100”.

3. Характеристики узла. Они передаются в подпрограмму через массив “А” в составе информационной подгруппы “5ВС300”, структура и состав которой:

Выборка из таблицы осуществляется при помощи сплайн-интерполяции.

В случае использования характеристик вида

или

В случае использования таблично заданной характеристики выборка из таблицы осуществляется при помощи сплайн-интерполяции.

4. Информация о подводах охлаждающего воздуха. Передается в подпрограмму через массив “А” в составе унифицированной (по структуре) информационной подгруппы “5ВС400”.

Выходные данные модуля делятся на две части.

1. Текущие значения параметров потока газа на выходе из турбины и передаваемые по каналу передачи информации типа Контур по следующему модулю узла.

В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения ,

G2 - расход газа с учетом подводов охлаждающего воздуха,

qТ2 - относительный расход топлива с учетом подмешивания охлаждающего воздуха,

- энтальпия и энтропия торможения.

Все они в зависимости от номера контура, в котором работает турбина (разряд С условного номера узла) переписываются в одну из групп “21000”...”25000” массива “А”. В эту же группу переписывается значение степеней понижения давления pТ* и pТ , предварительно умноженные на предыдущие значения элементов группы pТS* и pТS .

(2.6.7.1)

(2.6.7.2)

А по каналу передачи информации типа "Вал" (группа “2000”) по номеру вала, на котором находится данная турбина (разряд "D" условного номера узла) суммируется с предыдущим значением элемента NeS группы “2000” значение мощности развиваемой данной турбиной

(2.6.7.3)

Таким образом, с учетом аналогичного суммирования мощностей потребляемых компрессорами и другими агрегатами определяется суммарная мощность на данном валу.

2. Результаты расчета данного узла. Они переписываются в информационную подгруппу результатов модуля “5ВС200”.

 

Описание алгоритма

 

определяется значение газовой постоянной

 

R = f(qТ1).

 

Уточняется значение энтальпии охлаждающего воздуха с учетом его подогрева при движении от места отбора до места подвода

(2.6.7.4)

Определяется количество воздуха подводимого в j-том подводе

Определяется энергия подводимого воздуха

(2.6.7.5)

Расчет смешения газа и охлаждающего воздуха. Уточняется расход чистого воздуха в подошедшем количестве газа

(2.6.7.6)

где .

Уточняется энтальпия газа во входном сечении с учетом подмешивания охлаждающего воздуха

(2.6.7.7)

после чего Н1* принимает значение Н1*/.

Уточняются относительный расход топлива

(2.6.7.8)

где GT1 = G1 - GB1,

расход газа

G1 = GT1 + GB1/ (2.6.7.9)

уточняются значения температуры торможения, энтропии торможения и газовой постоянной во входном сечении после подвода охлаждающего воздуха

Т1* = f(Н*, qT1),

S1* = f(T1*, qT1),

R = f(qT1).

 

Определяются расчетные значения приведенного расхода газа

 

(2.6.7.10)

 

и приведенной частоты вращения

.(2.6.7.11)

определяющего пропускную способность турбины.

 

GПР = GПРН .

 

 

Если u1 = 0, то считается заданным значение наружного диаметра D1 входного сечения и рассчитывается окружная скорость на D1.

(2.6.7.12)

В противном случае (D1 = 0, u1 ¹ 0) по заданному значению окружной скорости u1 рассчитывается наружный диаметр входного сечения

. (2.6.7.13)

Затем по значениям D1 и F1 определяются внутренний диаметр входного сечения

(2.6.7.14)

и высота лопаток во входном сечении

. (2.6.7.15)

определяются статические параметры газа в данном сечении, рассчитывается значение приведенной скорости

. (2.6.7.17)

 

определяется относительная приведенная частота вращения

(2.6.7.18)

 

определяется относительное значение

(2.6.7.19)

Определяются потребные с точки зрения заданных характеристик значения к.п.д. и пропускной способности

(2.6.7.20)

(2.6.7.21)

 

определяются параметры газа в конце адиабатического расширения:

энтропия

(2.6.7.22)

температура

,

и энтальпия

,

адиабатическая работа одного килограмма газа

(2.6.7.23)

Затем определяются действительное значение работы одного килограмма газа

(2.6.7.24)

полезная развиваемая мощность с учетом механических потерь

NeТП = LТ · G1 · hМ, (2.6.7.25)

мощность, идущая на компенсацию механических потерь

DNeТМ = LТ · G1 - NeТ (2.6.7.26)

и фактическая мощность развиваемая турбиной

NeТ = NeТП / hМ. (2.6.7.27)

Определяются выходные параметры газа

(2.6.7.28)

Определяется мощность на компенсацию механических потерь

(2.6.7.29)

фактическая мощность турбины

(2.6.7.30)

работа одного килограмма газа

(2.6.7.31)

работа газа при условии адиабатического расширения

(2.6.7.32)

И энтальпия на выходе из турбины

(2.6.7.33)

температура

и энтропия

По уравнению адиабаты рассчитывается потребная степень понижения давления

(2.6.7.34)

После чего определяются фактические параметры газа на выходе из турбины, а именно энтальпия

(2.6.7.35)

температура

и энтропия

 

 

коррекция найденных решений GПР и hТ* (рассчитанных по характеристике вида hТ = f(pТ*, nПР) и GПР = f(pТ*, nПР) по формулам

(2.6.7.36)

(2.6.7.37)

 

Определяется величина расхода газа, пропускаемого через турбину с учетом заданной характеристики и известных значений Т1* и Р1* .

. (2.6.7.38)

 

Определяется давление торможения на выходе из турбины.

 

Р2* = Р1* · pТ* . (2.6.7.39)

 

Значение полезной (потребной) мощности Nen

 

(2.6.7.40)

уточняется количество чистого воздуха с учетом подмешивания доли охлаждающего воздуха.

 

GВ2 = GВ1 + (1- Kdi) GПОДi . (2.6.7.41)

 

Затем уточняется энтальпия газа в выходном сечении

qТ = GТ1 / GВ2 , (2.6.7.42)

G2 = GТ1 + GВ2 , (2.6.7.43)

 

принимается

 

GВ1 = GВ2 (2.6.7.44)

 

(2.6.7.45)

уточняются значения

 

R = f (qT) .

 

 

рассчитывается окружная скорость на D2

 

u2 = p· D2 · n / 60 . (2.6.7.46)

 

рассчитывается наружный диаметр выходного сечения

 

D2 = (60 · u2) / p · n. (2.6.7.47)

 

Затем по значениям D2 и F2 определяется внутренний диаметр выходного сечения

(2.6.7.48)

и высота лопаток в выходном сечении

 

h2 = (D2 - d2) / 2 . (2.6.7.49)

 

определяются значения статических параметров, значение приведенной скорости газа в выходном сечении

 

l2 = с2 / сKP2 . (2.6.7.50)

 

 

рассчитываются значения степени понижения давления газа в турбине по статическим параметрам

 

pT = Р2 / Р1 (2.7.7.51)

2.6.8. Модуль узла типа Камера смешения 1

Подпрограмма KAMSME

 

Алгоритм этого модуля обеспечивает расчет процесса смешения двух газовых потоков. Камера смешения считается цилиндрической. Во входных сечениях не допускается режимов критического и сверхкритического истечения. Расчет процесса смешения ведется из предположения равенства статических давлений потоков во входных сечениях камеры смешения или заданного их соотношения. Это обеспечивается за счет соответствующего вычислительного процесса. В систему уравнений должна быть включена невязка между статическими давлениями двух потоков газа, входящих в камеру смешения. Обращение этой невязки в ноль зависит при расчете характеристик двигателя, в первую очередь, от подбора потребного значения степени двухконтурности "m" (для двухконтурных двигателей) или аналогичных параметров в двигателях с числом контуров более двух. Эти параметры, как правило, должны включаться в число варьируемых параметров. При заданной степени двухконтурности и аналогичных ей параметров, в качестве варьируемого параметра может быть использовано, либо значение площадей одного из входных сечений камеры смешения, либо их отношение (что бывает необходимо использовать при решении задач формирования облика двигателя). В алгоритме предусмотрена возможность расчета процесса смешения и без выравнивания статических давлений, за счет введения корректирующих поправочных зависимостей или коэффициентов к статическим давлениям в потоках. Являясь множителями, такие коэффициенты позволяют формально обеспечить равенство скорректированных значений статических давлений при отсутствии равенства физических давлений. Информация, описывающая такие зависимости, задается с подгруппой характеристик модуля.

Входные данные для подпрограммы делятся на три части.

1. Текущие значения параметров газа каждого из потоков, входящих в камеру смешения. Они считываются в зависимости от номера контура (по которому поступает каждый поток газа) из соответствующих каналов передачи информации типа Контур, т.е. в соответствующих двух группах из групп “21000”...”25000”. Номера контуров записываются в разрядах "В" и "С" - условного номера узла. В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения на входе,

Gi - расход газа на входе,

qТi - относительный расход топлива на входе,

- энтальпия и энтропия торможения на входе.

 

Индекс “i” соответствует номеру контура, из которого поступает поток газа.

 

2. Параметры узла. Они передаются в подпрограмму также через массив “А”, но в составе информационной подгруппы модуля “6ВС100”.

3. Характеристики узла. Представляют из себя зависимости поправочных коэффициентов к статическим давлениям вида

а также зависимость коэффициента восстановления полного давления в камере смешения . В качестве аргумента может быть использован любой параметр из массива “А”. Они передаются в подпрограмму через подгруппу “6ВС300”.

Выходные данные делятся на две части.

1. Текущие значения параметров потока смеси газов, передаваемые по каналу передачи информации типа "Контур" последующему модулю узла. В число этих параметров входят:

 

- температура и давление торможения на выходе,

G2 - расход газа на выходе,

qT2 - относительный расход топлива на выходе,

- энтальпия и энтропия торможения на выходе.

 

Все они в зависимости от значения признака NКСМ в подгруппе “6ВС100”.

При NКСМ = 0, они переписываются в одну из групп “21000”...”25000” в зависимости от значения разряда "В" - условного номера узла, а при NКСМ = 1 в зависимости от значения разряда "С" - условного номера узла.

2. Результаты расчета данного узла. Переписываются в информационную подгруппу результатов модуля “6ВС200”.

 

Описание алгоритма

Определяются площади проходных сечений на входе в камеру смешения из контура "В"

(2.6.8.1)

и контура "С"

FK2 = F2 - FK1. (2.6.8.2)

 

 

количество чистого воздуха в потоках газа входящих в камеру смешения.

. (2.6.8.3)

рассчитывается значение газовой постоянной

Ri = f (qTi) .

 

Суммируются значения фактических расходов газа

, (2.6.8.4)

и расходов газа, рассчитанных по статическим параметрам во входных сечениях

,(2.6.8.5)

где

, (2.6.8.6)

импульсов потоков

, (2.6.8.7)

энергии потоков

(2.6.8.8)

 

Рассчитывается приведенная скорость потоков

(2.6.8.9)

Коррекция статического давления

, (2.6.8.11)

 

расчет поправочного коэффициента KPi по формуле

(2.6.8.12)

Коррекция статического давления

Рi/ = Pi · KPi , (2.6.8.13)

 

Рассчитывается приведенная скорость

(2.6.8.14)

 

Уточняется значение относительного расхода топлива

(2.6.8.15)

Определяется энтальпия смеси

(2.6.8.16)

определяются значения

температуры

Т2* = f (Н2*, qT2) ,

энтропии

S2* = f (T2*, qT2) ,

газовой постоянной

R2 = f (qT2),

критической температуры

ТKP2* = f (T2* , qT2)

и соответствующая ей энтальпия

НKP2* = f (TKP2* , qT2) ,

теплоемкости

CP2 = f (T2*, qT2) ,

показатель адиабаты

(2.6.8.17)

критическая скорость

. (2.6.8.18)

Газодинамическая функция

. (2.6.8.19)

 

 

Вспомогательный параметр

(2.6.8.20)

 

 

Расчет приведенной скорости

. (2.6.8.22)

Рассчитывается скорость в выходном сечении

C2 = l2 · аKP2 , (2.6.8.23)

статическая энтальпия

(2.6.8.24)

определяются статические температуры

Т2 = f (Н2, qT2) ,

и энтропии

S2 = f (T2, qT2) .

Рассчитываются статическое давление

(2.6.8.25)

и заторможенное давление

(2.6.8.26)

2.6.9. Модуль узла типа Выходное устройство 1

Подпрограмма SOPLO

Алгоритм этого модуля обеспечивает расчет сужающегося сопла с регулируемым и нерегулируемым срезом, сопла Лаваля с регулируемым и нерегулируемым критическим сечением, с регулируемым и нерегулируемым срезом, а также 2-х и 3-х поточного сопла с

короткой зоной смешения. Перепад в соплах может быть как докритическим, так и сверхкритическим. Потери в сопле учитываются скоростным коэффициентом j и коэффициентом расхода m, которые могут быть заданы постоянными или в виде характеристик типа

или

где i - принимает значения от 1 до 3 .

В качестве аргументов могут быть использованы любые параметры из массива “А” модели, но чаще используется располагаемая степень понижения давления в сопле p*CP = Р*BXC / РH , параметр

- для конического сопла или

- для плоского сопла

и отношение площадей

В выходном устройстве предусмотрена возможность расчета тяги с использованием характеристики коэффициента тяги ,

где РС - действительная тяга, РС ИД - идеальная тяга.

В этом случае характеристика задается в виде .

Тип сопла, а также номер контура, в котором оно работает задаются при помощи условного номера узла в шифре схемы (массив “СХ”).

Входные данные для подпрограммы делятся на четыре части:

1. Текущие значения параметров газа на входе в сопло. Они считываются из групп “21000”...”25000” информационного массива А в зависимости от значения разряда С в условном номере узла (передача информации по каналу типа Контур). В число этих параметров входят:

 

- температура и давление торможения,

G1 - расход газа,

qТ1 - относительный расход топлива,

- энтальпия и энтропия торможения.

 

2. Параметры узла. Они переписываются в подпрограмму через массив “А” в составе информационной подгруппы модуля “7ВС100”.

3. Характеристики узла представляют из себя зависимости скоростного коэффициента и коэффициента расхода вида

или ,

таблично с последующей линейной или сплайн-интерполяцией.

4. Информация о подводах или отборах воздуха (газа). Передается в подпрограмму в составе подгруппы “7ВС400” .

 

Выходные данные модуля включают в себя значения параметров газа на срезе сопла, включая и различные составляющие тяги сопла (без учета входного импульса), которые заносятся в подгруппу результатов модуля “7ВС200”.

 

Описание алгоритма

 

Значение узла g, заданное в градусах, пересчитывается в радианы по формуле

 

gP = g · 0,0174532 (2.6.9.1)

 

. (2.6.9.2)

Для 2-х поточного сопла с короткой зоной смешения рассчитываются отношение давлений торможения в двух потоках входящих в сопло

, (2.6.9.3)

а также располагаемой степени повышения давления в сопле, рассчитанной по параметрам внутреннего контура

. (2.6.9.4)

 

Определяется значение располагаемой степени понижения давления в сопле

(2.6.9.5)

Для 2-х, 3-х поточного сопла значение p*Cзаменяется на значение p*CBH, рассчитываемого ранее, т. е.

p*C = p*CBH .

Значение счетчика контуров iNS изменяется на 1.

iNS = iNS + 1.

 

определяется фактическое значение скоростного коэффициента

(2.6.9.6)

 

Рассчитывается значение , а затем его фактическое значение (Блок 16)

. (2.6.9.7)

 

Расчет газовой постоянной и критической температуры (R = f (qT) ,

ТKP = f (T*, qT) .

Определяется значение энтропии газа при его расширении до давления на срезе, равного РH

S = S* - R ln (P* / PH). (2.6.9.8)

 

Если S < 6,02 , то осуществляется защитная коррекция по дробно-линейной функции

,(2.6.9.9)

после чего принимается S = S/ .

рассчитываются статическая температура

Т = f (S , qT)

и соответствующее ей значение энтальпии

Н = f (T , qT) .

 

Рассчитывается скорость газа на срезе сопла при условии полного расширения

. (2.6.9.10)

Статическое давление газа Р принимается равным РH . Определяется идеальная тяга сопла без учета потерь и входного импульса

. (2.6.9.11)

Расчет критических параметров газа.

определяются значения энтальпии

НKP = f (TKP , qТ)

и энтропии

SКР = f (TKP , qТ) .

Затем рассчитываются значения критического давления

(2.6.9.12)

и критической скорости истечения

. (2.6.9.13)

 

Уточняются значения скорости

С/ = С · j (2.6.9.14)

 

энтальпии

Н = Н* - С2 / 2000 (2.6.9.15)

значение температуры и энтропии

Т = f (Н, qТ)

S = f (T, qТ).

Рассчитывается значение расхода газа, пропускаемого через единичную площадь

. (2.6.9.16)

Рассчитывается располагаемая гидравлическая площадь среза 2-х, 3-х поточного сопла (она же и площадь критического сечения)

mFKP = FKP ·m/ . (2.6.9.17)

Расчет при регулируемом критическом сечении. Определяются потребная площадь критического сечения

FKP П = G / dGP, (2.6.9.18)

суммарный пропускаемый расход газа

. (2.6.9.19)

Расчет при нерегулируемом критическом сечении. Определяется значение суммарного пропускаемого расхода газа

. (2.6.9.20)

определение суммарной потребной площади критического сечения

(2.6.9.21)

и суммарного фактического расхода газа

. (2.6.9.22)

Определяется значение гидравлической располагаемой площади критического сечения (для сужающегося сопла или сопла Лаваля)

mFKP = FKP · m . (2.6.9.23)

Анализируется значение признака типа сопла Р1 и признака iNKP, определяющего сверхкритический перепад.

определяется значение статической энтропии газа

(2.6.9.26)

Если SС < 6,02, то осуществляется защитная коррекция по дробно-линейной функции вида

, (2.6.9.27)

после чего принимается SC = SC/ .

определяется значение статической температуры

ТС = f (SC , qТ)

и энтальпии

НС = f (TС , qТ).

 

Рассчитывается скорость истечения на срезе сопла

(2.6.9.28)

 

и потребная площадь среза

. (2.6.9.29)

 

Уточняется статическое давление на срезе сопла

. (2.6.9.30)

Расчет действительной тяги сопла без учета входного импульса.

. (2.6.9.31)

Уточнение давления торможения на срезе сопла

(2.6.9.32)

 

Расчет осевой и вертикальной составляющей тяги с учетом угла поворота сопла на угол g .

РX = Р · cos g, (2.6.9.33)

PИД Х = РИД · cos g, (2.6.9.34)

РY = Р · sin g, (2.6.9.35)

РИД Y = РИД · sin g, (2.6.9.36)

, (2.6.9.37)

, (2.6.9.38)

 

 

2.6.10. Модуль узла типа Выходное устройство 2

Подпрограмма JETS

Алгоритм этой подпрограммы во многом похож на алгоритм подпрограммы SOPLO. С помощью этой подпрограммы рассчитываются тоже параметры выходного устройства. Отличием от подпрограммы SOPLO является несколько другая организация вычислительного процесса, а также возможность расчета тяги двигателя и параметров на срезе реактивного сопла с учетом площади среза гондолы двигателя. Алгоритм этой подпрограммы обеспечивает расчет одновременно не более трех реактивных сопел, а при необходимости расчета процесса истечения с учетом площади среза гондолы не более двух реактивных сопел, срез которых охватываются срезом гондолы.

В алгоритме предусмотрено использование характеристик сопла вида

и

где и относительные значения скоростного коэффициента и коэффициента расхода сопла, - относительное значение аргумента, в качестве которого может быть использован любой параметр из числа входных или выходных данных математической модели, содержащихся в основном информационном массиве “А”.

Входные данные для данного модуля узла делятся на четыре части.

1. Значения текущих параметров потока газа (воздуха) на входе в выходное устройство, считываемые в одной из групп “21000”...”25000” массива “А” (канал передачи информации типа "Контур") по номеру контура (разряды "В", "С" и "Д" условного номера узла). Если один из разрядов равен нулю, то это означает, что в данном контуре реактивного сопла нет. Т.е., отличие от нуля разряда "В" является признаком наличия реактивного сопла в первом контуре, разряда "С" - во втором и разряда "Д" - в третьем.

В число этих параметров входят:

- температура и давление торможения в потоке i-го контура,

G1i - расход газа (воздуха) через i-ый контур,

qT1i - относительный расход топлива в i-том контуре ,

- энтальпия и энтропия торможения потока i-го контура.

 

2. Параметры узла.

Передаются в подпрограмму через массив “А” в составе информационной подгруппы “8ВС100”.

1. Если в каком-либо из контуров отсутствует сопло, то соответствующая ему цифра в условном номере модуля узла "В", "С" или "D" задается равной нулю, а соответствующая ему группа входных данных из 8 элементов в подгруппу “8ВС100” не включается.

2. Если рассчитывается двух поточное сопло с короткой зоной смешения, (что задается следующими значениями цифр ВСД в NY - B = 4, C = 4, D = 4 или B = 0, C = 4, D = 4), то в подгруппе “8ВС100” будет две группы входных данных из 8 элементов. Если трех поточное сопло, то B = 4, C = 4, D = 4, а в подгруппе “8ВС100” необходимо задать уже три группы входных данных из 8 элементов. Значения FКРВ, FКРС, FКРD в этих группах будут одинаковыми и равными суммарной площади среза сопла данного типа.

3. Если KX ¹ 0, то пользователем должна быть подготовлена подгруппа характеристик “8ВС300”.

3. Характеристики узла передаются в подпрограмму через массив “А” в составе подгруппы “8ВС300”. Структура и состав подгруппы аналогичны подгруппе “1BC300”.

4. Информация об отборах или (и) подводах газа (воздуха) передается в подпрограмму через массив “А” в составе подгруппы “8ВС400”.

Выходные данные модуля делятся на две части.

1. Осевая и вертикальная составляющие действительной и идеальной тяги сопла каждого из контуров, рассчитанные по внутренним параметрам. Различие между ними определяется значением скоростного коэффициента сопла j.

В число этих параметров входят:

- осевые составляющие;

- вертикальные составляющие.

где i - номер контура.

В зависимости от значений разрядов "В", "С" и "D" условного номера узла они переписываются в одну из групп “21000”...”25000” массива “А”.

2. Результаты расчета данного узла .

Переписываются в информационную подгруппу модуля “8ВС200”.

 

Описание алгоритма

расчет расхода газа через внутреннее сопло.

GS = Gi,

после чего определяется значение расхода через внутреннее сопло

(2.6.10.1)

 

определяются значения газовой постоянной

Ri = f (qТi)

и критической температуры

ТКР i = f (Ti* , qТi).

 

Расчет параметров газа на срезе i-го сопла при условии полного расширения и без учета потерь (идеальные параметры).

Идеальное статическое давление на срезе сопла

РИД i = РН .

Располагаемая степень понижения давления в сопле

(2.6.10.2)

Статическая энтропия

S = Si* - R · ln (2.6.10.3)

определяются :

статическая температура газа на срезе сопла

ТИД i = f (S, qТi)

и соответствующая ей энтальпия

Н = f (ТИД i , qТi).

Определяется идеальная скорость истечения

(2.6.10.4)

рассчитываются значения критической энтальпии

НКР = f (TКР i , qТi)

 

и критической энтропии

SКР = f(TКР i , qТi)

По уравнению адиабаты определяется критическая степень понижения давления

(2.6.10.5)

далее критическое статическое давление

(2.6.10.6)

и критическая скорость

(2.6.10.7)

 

Рассчитываются отношения полных давлений в контурах, значения которых могут быть использованы в качестве аргументов характеристик

1 = Р2* / Р1* , (2.6.10.8)

2 = Р3* / Р1* , (2.6.10.9)

3 = Р3* / Р2* , (2.6.10.10)

Значения углов переводятся в радианы по формуле

g = g · 0,0174532

 

В случае докритического или критического перепада принимается

Т = ТИД i,

P = PИД i,

С = СИД i,

а значение признака перепада iКР = 0.

 

При сверхкритическом перепаде принимается .

Т = ТКР i,

P = PКР i,

c = а КР i,

iКР = 1.

Переход к блокам 19-24.

Уточняются значения скорости истечения и энтальпии с учетом скоростного коэффициента j

С = С ×j , (2.6.10.11)

Н = Нi* - С2 / 2000. (2.6.10.12)

уточняются значения температуры и энтропии.

Т = f (Н, qTi) ,

S = f (T, qTi) .

 

Рассчитывается величина расхода газа, пропускаемого через критическое сечение сопла

(2.6.10.13)

При этом принимается, что FКР P = FКР .

В качестве возможной площади среза принимается F = FКР .

 

Рассчитывается значение потребной площади критического сечения

 

(2.6.10.14)

При этом принимается GКР Pi = Gi .

 

В качестве возможной площади среза принимается F = FКР P .

 

проводится суммирование

(2.6.10.15)

 

Рассчитываются параметры газа на срезе сопла Лаваля.

Энтропия

S = Si* - R·ln (Pi* / P) (2.6.10.16)

определяется статическая температура

Т = f (S, qТi),

а затем энтальпия

H = f (T, qТi)

и скорость истечения

(2.6.10.17)

Рассчитывается потребная площадь среза сопла Лаваля

(2.6.10.18)

 

Рассчитывается относительное значение разности потребной и заданной площадей среза сопла Лаваля .

(2.6.10.19)

Принимается F = FCi .

 

Уточняется статическое давление на срезе сопла

(2.6.10.20)

 

Уточняется заторможенное давление на срезе сопла

(2.6.10.21)

Рассчитываются идеальная и действительная тяги двигателя по внутренним параметром и без учета входного импульса

РИД = Gi · СИД i, (2.6.10.22)

P = Gi · C + F(P - PH) ·106, (2.6.10.23)

а также их составляющие с учетом угла

РX ИД = РИД · cos g, (2.6.10.24)

PY ИД = РИД · sin g, (2.6.10.25)

РX = Р · cos g, (2.6.10.26)

PY = Р · sin g, (2.6.10.27)

Если g ³ 0 и g1 ³ 0, то

РX ИД = РИД · cos g, (2.6.10.28)

PY ИД = РИД · sin g · sin g1, (2.6.10.29)

РX = Р · cos g, (2.6.10.30)

PY = Р · sin g · sin g1, (2.6.10.31)

 

Расчет эквивалентной мощности.

Скорость полета

V = MП · aH, (2.6.10.32)

Входной импульс

RВХ = GВS · V, (2.6.10.33)

определяется действительная суммарная тяга

, (2.6.10.34)

После чего определяется значение эквивалентной мощности

(2.6.10.35)

Определяется значение вспомогательного параметра

к = N · Z . (2.6.10.36)

рассчитывается потребная площадь критического сечения сопла

. (2.6.10.37)

Потребная площадь среза сопла при расширении до РН

. (2.6.10.38)

В качестве давления на срезе каждого сопла и гондолы принимается атмосферное давление РС = РН. В качестве скорости истечения из каждого сопла принимается идеальная скорость

СCi = CИД i .

проверяется перепад (блок 57). Если £ , то перепад считается докритическим или критическим и в этом случае в качестве потребной площади среза принимается потребная площадь критического сечения, т.е.

=

 

производится суммирование потребных площадей среза сопел.

FCS = FPN + FPZ . (2.6.10.39)

 

Проверяется условие

FCS £ FГ . (2.6.10.40)

 

Корректируется начальное значение

.(2.6.10.41)

рассчитываются :

энтропия

S = Si* - Ri · ln (Pi* / PC), (2.6.10.42)

 

температура

ТC = f (S , qTi),

энтальпия

НC = f (Т , qTi),

скорость истечения

. (2.6.10.43)

Новое значение площади среза сопла i-го контура

(2.6.10.44)

и суммарная площадь среза сопел

. (2.6.10.45)

Вычисление dF

dF = FГ - FCS. (2.6.10.46)

Проверка на допустимый интервал по методу дихотомии.

Если

, (2.6.10.47)

 

расчет относительного коэффициента тяги осуществляется по формуле

(2.6.10.48)








Date: 2015-05-04; view: 481; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2021 year. (0.219 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию