Определение теоретического значения тяги без учета входного импульса:
,
(2.305)
действительной тяги, но без учета входного импульса:
;
(2.306)
относительного коэффициента тяги:
.
(2.307)
Расчет теоретической тяги, развиваемой вторым соплом и суммарной тяги, но без учета входного импульса:
,
(2.308)
;
(2.309)
действительной тяги с учетом входного импульса:
,
(2.310)
после чего
.
2.6.11. Модуль узла типа “теплообменник или воздухо-воздушный радиатор”. Подпрограмма teploo
Алгоритм модуля обеспечивает расчет теплообменников регенеративного и рекуперативного типов, а также теплообменников типа воздухо-воздушного радиатора как на установившихся, так и на переходных режимах.
Модуль теплообменника условно разделен на две части – “холодную” и “горячую”. В “холодной” части теплообменника осуществляется расчет подвода тепла к воздуху (газу), а в “горячей” части – расчет отбора тепла от газа (воздуха).
Алгоритм модуля позволяет проводить расчеты как с использованием характеристик (см. разд. 2.2), так и без характеристик. При этом должна быть задана степень регенерации m, отношение водяных эквивалентов R, коэффициенты восстановления полного давления с “холодной” и “горячей” сторон теплообменника sхол, sгор.
Характеристики задаются только в аппроксимированном виде. Коэффициенты полиномов получаются с помощью специальной программы APRTO.
В алгоритме предусмотрена возможность учета утечек из “холодной” части и перетечек из “холодной” части в “горячую” часть теплообменника. Алгоритм модуля позволяет включать в схему ГТД его отдельные части (“холодную” или “горячую”) с соблюдением теплового баланса.
Входные данные модуля узла типа “теплообменник” делятся на три части.
1. Текущие значения параметров воздуха (газа) на входе в “холодную” (“горячую”) части теплообменника. В зависимости от номера контура, в котором находится “холодная” или “горячая” часть (эти номера записаны в разрядах В и С условного номера узла), эти значения считываются из соответствующего канала передачи информации типа “контур”, т.е. из групп 21000 – 25000 массива А. В число этих параметров входят:
– температура
и давление торможения;
G1 – расход воздуха (газа);
qт1 – относительный расход топлива;
– энтальпия
и энтропия торможения воздуха (газа).
Кроме
того, из группы 26000 при расчете переходных
процессов считывается шаг интегрирования
Dt,
значения температур торможения на входе
и выходе в “холодную” часть на предыдущем
шаге интегрирования
,
.
2. Параметры узла. Передаются в подпрограмму через массив А в составе информационной подгруппы модуля 9ВС100.
3. Характеристики узла. Передаются в подпрограмму через массив А в составе информационной подгруппы 9ВС300.
Описание алгоритма.
При наличии характеристик рассчитывается значение по полиному
(2.311)
и определяется
.
Рассчитывается температура на выходе из “холодной” части теплообменника по формуле
.
(2.312)
Рассчитывается прибавка температуры DТхол2 по формуле
,
(2.313)
где Dti – шаг интегрирования по времени (в с);
– изменение
температуры на входе в “холодную”
часть за время Dti
;
rt0 – постоянная времени теплообменника.
Приближенно значение rt0 вычисляется по формуле
.
(2.314)
Рассчитывается значение приведенного значения расхода
.
(2.315)
Рассчитывается относительный приведенный расход
;
коэффициент восстановления давления по полиному
;
(2.316)
.
Определяется давление и расход на выходе из “холодной” части теплообменника
,
(2.317)
.
(2.318)
Рассчитывается тепловой поток, средний температурный перепад, площадь теплообменной поверхности при заданном коэффициенте температуропроводности:
;
(2.319)
;
(2.320)
,
(2.321)
где DТср – средний температурный напор;
Qхол – тепловой поток с “холодной” стороны;
Fхол – площадь поверхности теплообменника с “холодной” стороны с заданным коэффициентом температуропроводности и тепловым потоком.
Определяется смешение газа и воздуха (при наличии утечек) по формуле
.
(2.322)
Затем
уточняются по
значения
и
значение qт
.
Проводится
расчет теплоемкости срхол,
сргор
и параметр
.
Определяется относительное значение степени регенерации
;
параметр
.
(2.323)
температура на выходе из “горячей” части теплообменника:
.
(2.324)
Рассчитывается приведенное значение расхода с “горячей” стороны
,
(2.325)
и уточняется разность расходов
DGгор = Gгор – Gхол . (2.326)
Определяются
,
.
Вычисляется коэффициент восстановления давления с “горячей” стороны теплообменника
;
(2.327)
.
Уточняется расчетным путем постоянная времени теплообменника
.
(2.328)
Рассчитывается тепловой поток от “горячей” стороны (в кВт)
Qгор
= Gгор
.
(2.329)