- •Общая теория авиационных
- •1.2. Области применения реактивных двигателей
- •2. Турбореактивный двигатель (трд)
- •2.1. Принцип создания тяги трд
- •2.2. Изменение параметров рабочего тела и превращения энергии по тракту трд
- •2.3. Основные параметры трд. Тяга трд Основные параметры трд
- •Тяга трд
- •3. Циклы трд
- •3.1. Сущность второго закона термодинамики
- •3.2. Идеальный цикл трд
- •3.2.1. Условия и диаграммы идеального цикла трд
- •3.2.2. Работа идеального цикла трд
- •3.2.3. Термический кпд идеального цикла трд
- •3.2.4. Идеальный цикл со ступенчатым подводом тепла
- •3.3. Действительный (реальный) цикл трд
- •3.3.1. Процессы в действительном цикле
- •3.3.2. Работа действительного цикла трд
- •Внутренняя (индикаторная) работа
- •Эффективная работа цикла трд
- •3.3.3. Эффективный кпд трд
- •Зависимость
- •Зависимость ηe от высоты полета н
- •Зависимость ηe от числа м полета
- •3.3.4. Тяговый (полетный) кпд трд Физический смысл тягового кпд
- •Вывод: Любое воздействие, приводящее к уменьшению разницы между cc и V, приводит к росту ηтяг. Зависимость ηтяг от высоты полета н
- •Зависимость
- •3.3.5. Полный (экономический) кпд
- •3.3.6. Энергетический баланс и потери в трд
- •4. Зависимость удельных параметров трд от параметров рабочего процесса. Основы расчета врд
- •4.1.Зависимость
- •4.2. Зависимость
- •4.3. Зависимости Rуд и сR от кпд процессов сжатия и расширения
- •4.4. Понятие о свободной энергии врд
- •4.5. Основы газодинамического расчета трд
- •5. Ракетные двигатели (рд)
- •5.1. Принцип действия и классификация рд по источнику энергии
- •5.2. Создание тяги в химическом рд
- •5.2.1. Принцип создания тяги рд
- •5.2.2. Расходный комплекс рд
- •5.2.3. Тяговый комплекс рд
- •5.2.4. Мощность рд
- •5.2.5. Удельный расход топлива
- •6. Цикл ракетного двигателя жидкого топлива (жрд)
- •6.1. Диаграмма идеального цикла рд
- •6.2. Работа идеального цикла рд
- •Так как работа цикла расходуется на приращение скорости продуктов сгорания, то есть увеличение их кинетической энергии от ск ≈ 0 до сс, то
- •6.3. Коэффициенты полезного действия цикла рд
- •6.3.1. Энергетические кпд
- •6.3.2. Импульсный кпд
- •6.3.3. Полный кпд
- •7. Реактивное сопло
- •7.1. Условия получения дозвуковых и звуковых скоростей в сопле
- •7.2. Условия получения сверхзвуковых скоростей
- •7.3. Режимы работы сужающегося реактивного сопла
- •7.2. Режимы работы
- •7.4. Режимы работы сверхзвукового реактивного сопла
- •7.5. Назначение и выбор типа рс
- •7.5.1. Сверхзвуковое рс
- •8. Статические характеристики ракетного двигателя
- •8.1. Дроссельные характеристики жрд
- •8.1.1. Особенности глубокого
- •8.2. Высотные характеристики рд
Вывод: Любое воздействие, приводящее к уменьшению разницы между cc и V, приводит к росту ηтяг. Зависимость ηтяг от высоты полета н
При условии: ;V = const; nдв = const, увеличение высоты полета Н приводит к уменьшению атмосфенных давления рн и температуры Тн, следовательно, уменьшению полных давления и температурына входе в двигатель. При увеличенииувеличивается давление за компрессороми далее по тракту двигателя. Одновременно при уменьшенииувеличивается, следовательно, увеличиваетсяи. Снижение давления за компрессороми далее по тракту двигателя будет сдерживаться некоторым ростом.
С
Рис.
3.17. Зависимость ηтяг(H)
Рис.
3.18. Зависимость
При увеличении высоты полета выше 11 километров температура воздуха не изменяется (Тн = const), следовательно, отсутствует сдерживание снижению давления по тракту двигателя и ηтяг = const.
В реальном ТРД может достигнуть значенияприН1 < 11 км (Le = Le.max) (рис. 3.18), следовательно, при дальнейшем росте H > H1 ,Le будет уменьшаться. Уменьшение Le приведет к уменьшению cc и росту ηтяг (см.рис. 3.17).
Зависимость
З
Рис.
3.19. Зависимость
Рис.
3.20. Зависимость
При , ηтяг = 1, так как .
При , ηтяг = 1, так как .
При .
При , ТРД работает на режиме малого газа (МГ) – минимальном устойчивом режиме работы двигателя.
Зависимость ηтяг от при условии:Н =0; V = 0 приведена на рис. 3.20.
При степень подогреваминимальна, и подведенного теплахватает только на преодоление потерь цикла, следовательно,и тяговый КПД ηтяг = 1.
При увеличении ,, а это ведет к снижению ηтяг (см. рис. 3.20).
Вывод: Совершенствование ТРД как тепловой машины , следовательно, увеличение ηе приводит к снижению ηтяг. Однако, это справедливо только при условии: V = const. При увеличении иувеличиваетсяLe, следовательно, увеличивается сс и тяга , растет скорость полетаи ηтяг ~ 1/(cc – V) может возрастать, если темп роста V превосходит темп роста сс (см. рис. 3.16).
3.3.5. Полный (экономический) кпд
Полный кпд ηп позволяет оценить ВРД как силовую установку (тепловая машина плюс движитель), то есть ηп показывает, какая часть, подведенного к рабочему телу в ТРД тепла, превращается в полезную тяговую работу
. (3.28)
Полный кпд учитывает все виды потерь (внутренних и внешних).
З
Рис.
3.21. Зависимость ηп(V)
Рис.
3.22. Зависимость ηп(Н)
При увеличении скорости полета V, уменьшается эффективный КПД ηe (см. пп. 3.3.3.3) Одновременно, вследствие увеличения отношения скоростей V/cc возрастает тяговый кпд. Так как темп роста ηтяг превосходит темп снижения ηе, будет возрастать полный кпд (см. рис. 3.21).
Зависимость ηп от Н, при условии V = const n = const приведена на рис. 3.22.
При увеличении высоты полета H увеличивается эффективный КПД ηe, одновременно уменьшается ηтяг. Темп роста ηe превосходит темп снижения ηтяг, поэтому возрастает полный кпд .
При увеличении Н > 11 км температура Тн = const, следовательно, ηп = const, так как ηe = const и ηтяг = const.