Характеристика ТРД по частоте вращения ротора

Показана стендовая характеристика по n при стандартных атмосферных условиях (Т_Н =288 К и р_Н = 101300 Па) двигателя с нерегулируемой проточной частью, у которого на максимальном режиме π_к* =5,5 и T_г* =1180 К. Как видно, понижение n
приводит к быстрому падению тяги R,так что в эксплуатации двигатель работает большей частью при высоких n, отличающихся от n_max не более чем на 20-25%. Эта особенность является характерной для газотурбинных двигателей. Благодаря использованию в них газодинамических методов реализации термодинамических процессов, интенсивность последних очень сильно зависит от величины скорости потока и, следовательно, от окружных скоростей компрессора и турбины. Поэтому при снижении n давления в двигателе быстро падают, что обусловливает резкое уменьшение развиваемой мощности N_эф, a следовательно, и тяги R.

Несмотря на то, что уменьшение n приводит к непрерывному падению интенсивности термодинамических процессов, снижающему энергетическую экономичность двигателя, С_уд обычно сначала снижается и лишь в дальнейшем начинает возрастать. Объясняется это тем, что соотношение между расходом топлива и получаемой тягой R не отражает энергетической экономичности, поскольку оно зависит также от работоспособности процесса.

§ 3.4. Скоростная характеристика.

Скоростная характеристика – это зависимость тяги R и удельного расхода топлива С_{у д} от полетной скорости на одной и той же высоте Н при принятом способе регулирования, обычно при n = const, равной максимальной.

Условие n = const практически обеспечивается системой управления двигателем, которая автоматически регулирует подачу топлива в камеры сгорания, поддерживая заданную n неизменной.

При работе двигателя с n_max скоростная характеристика показывает наибольшие располагаемые тяги R, развиваемые двигателем при различных полетных скоростях на данной высоте.

Скорость полета влияет на р_в* и T_в* воздуха, а тем самым на все протекание рабочего процесса двигателя и, в конечном счете, на состояние газа, покидающего выходное сопло. Кроме того, начальная кинетическая энергия и начальное количество движения поступающего воздуха непосредственно отражаются на эффективных и тяговых показателях двигателя.

Скоростная характеристика может рассчитываться с использованием характеристики компрессора тем же методом, что и характеристика по п. Однако при рассмотрении скоростей полета, не превышающих скорость звука более, чем на 5-10%, расчет скоростных характеристик может быть сильно упрощен. В этом диапазоне скоростей без больших погрешностей допустимо принимать, что при n = const сохраняются: работа компрессора L_к = const и η_ад*_к = const, и тем самым производить расчет без учета характеристики компрессора. Вместе с тем получающиеся при этих допущениях простые расчетные уравнения позволяют легко проанализировать основные факторы, обусловливающие характер изменения R и С_уд на скоростной характеристике.

Расчет характеристики удобно выполнять на основе известных данных при = 0 и тех же п и Н, что и рассчитываемая характеристика. Эти исходные данные при Н = 0 должны быть предварительно определены путем расчета соответствующего режима стендовой характеристики по п. При Н > 0 результаты этого расчета должны быть дополнительно пересчитаны на соответствующую высоту Н.