Термогазодинамический расчёт двигателя на ЭВМ

Рисунок 1.1 – Схема двигателя турбовального ГТД со свободной турбиной (ТВаД)

Основной целью термогазодинамического расчета является определение удельных параметров двигателя Nеуд и Се. При этом вычисляют значения параметров рабочего тела в характерных сечениях по тракту двигателя. Эти данные используются при согласовании параметров компрессора и турбин и при общей компоновке проточной части двигателя.

С помощью программы GTD.exe [1] выполняем термогазодинамический расчет ГТД.

Для авиационного керосина, используемого в качестве топлива теплотворная способность топлива Нu =43000 кДж/кг, теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания одного килограмма топлива L0=14,8кгвозд/кгтопл.

Исходными данными для расчета обычно являются следующие величины, определяющие расчетный режим двигателя:

Н и МН – высота и скорость (число М) полета;

Nе или Gв – значение эффективной мощности или расход воздуха через двигатель;

πк*,Т*г – параметры, определяющие термогазодинамический цикл двигателя на расчетном режиме;

ηК,ηК*, ηТВ*– КПД компрессора, турбин компрессора и винта;

ηВ,ηРЕД,ηm,ηm'

– КПД винта (или винтовентилятора), редуктора, механические КПД двигателя и компрессора;

σВХ,

σКС,

σПТ,

σРН

– коэффициенты восстановления полного давления в элементах проточной части двигателя;

ηГ

– коэффициент полноты сгорания.

Расчет выполняют для GВ = 1 кг/с.

В таблице 1.1 представлены исходные данные(файл GTD.dat), необходимые для термогазодинамического расчета турбовального ГТД со свободной турбиной (ТВаД).

В таблице 1.2 представлены результаты термогазодинамического расчета, выполненного на ЭВМ (файл GTD.rez).

Выбор параметров двигателя в конечном итоге оказывает влияние на эффективность летательного аппарата, для оценки которой мы использовали такие критерии как удельная мощность Nеуд и удельный расход топлива Се. А основными параметрами рабочего процесса двигателя, влияющими на его удельные параметры, являются температура газа перед турбиной Тг* и степень повышения давления в компрессоре Пк*.

В результате термогазодинамического расчета двигателя получили следующие параметры: удельная мощность Nеуд=219,3 кВтс/кг, удельный расход топлива Сеуд=0,2854 кг/кВтч. Определили давление и температуру заторможенного потока в характерных сечениях.