Задачи и способы регулирования сверхзвуковых входных устройств

Основная задача регулирования СВУ состоит в согласовании режимов его работы с режимами работы двигателя. Цели согласования:

- получение наибольшей тяги СУ при каждом Мн;

- обеспечение требуемых запасов устойчивости СВУ;

- обеспечение допустимого для двигателя уровня неравномерности и нестационарности потока воздуха на входе в компрессор.

Первая из этих задач является основной.А остальные две являются, по существу, ограничениями, при которых решается первая задача. И в ряде случаев приходится допускать снижение тяги СУ в целях обеспечения устойчивой работы СВУ и приемлемых величин степени неравномерности и нестационарности потока на входе в двигатель

Решение этой задачи достигается за счет целесообразного согласования производительности СВУ с производительностью (т.е. с расходом воздуха) двигателя при каждом режиме полета. У двигателя она определяется величиной Gв.пр или q(lв)=const Gв.пр, а у СВУ – пропускными способностями горла и системы скачков уплотнения.

Потребная площадь горла. Она у регулируемого СВУ на всех режимах полета должна быть оптимальной или близкой к ней, а поэтому lг - близким к единице и, соответственно, q(lг)≈1.

Из условия равенства расходов воздуха для сечений «Г-Г» и «в-в», при имеем.

q(lг)Fг = q(lв)Fв

и, следовательно, при q(lг) =1 и, получим

= .

где sтр= / – коэффициент потерь в дозвуковом канале (от «Г-Г» до «в‑в»), который при работе СВУ на докритических режимах изменяется мало. Поэтому практически

» const q(lв). (10..6)

Отсюда следует, что для согласования производительности СВУ и двигателя площадь горла СВУ в процессе его регулирования должна изменяться пропорционально q(lв), т.е. приведенному расходу воздуха через двигатель.

Потребный коэффициент расхода jпотр.Значение jсвязано созначениемq(lг) условием равенства расходов воздуха для сечений «Н-Н» и «в-в», которое при имеет вид:

,

откуда

j = sвх ,

где .

Но значение само зависит от и от регулирования структуры системы скачков СВУ, и надо так её подобрать, чтобы при данном нерасчетном режиме работы СВУ (как и на расчетном режиме) было близко к его максимальному знамению и в то же время были соблюдены требования необходимого запаса устойчивости и допустимой степени неравномерности потока на выходе а значение было близко к минимальному. Обычно это достигается при положении рабочей точки на характеристике регулируемого СВУ (при данном МН ), близком к угловой точке (см. характеристику, изображенную штриховой линией на рис. 10.12, б, точка р²). Назовем это значение оптимальным ( ). Тогда потребное значение коэффициента расхода равно

jпотр = sвх.опт . (10.7)

А то значение коэффициента расхода, которое получается при МН ¹ Мр и неоптимально управлении структурой системы скачков, назовем располагаемым (точка р¢ на рис. 10.12, б).

Тогда второй задачей согласования производительности СВУ и двигателя является обеспечении условия

.

Таким образом, регулирование СВУ должно предусматривать возможность изменения площади горла в соответствии с формулой (1..6) и управление конфигурацией системы скачков с целью обеспечения условия ..

В общем случае это может быть достигнуто за счет изменения площади горла и (независимо от него) изменения конфигурации поверхности торможения (например, путем изменения углов наклона панелей клина). Такая система регулирования называется двухпараметрической, причем изменением bS обеспечивается j = jопт, а регулированием площади горла - условие .

Но независимое регулирование площади горла и угла bS в конструктивном отношении является очень сложным. Поэтому на существующих СВУ применяются однопараметрические системы регулирования, в которых изменение и bS конструктивно связаны между собой. За основу в них обычно принимается регулирование площади горла в функции приведенного расхода воздуха в соответствии с зависимостью (10.6). При этом конструктивная связь выполняется таким образом, чтобы при изменении площади горла одновременно изменялась в нужном направлении и конфигурация системы скачков.

На рис. 10.14 приведены конструктивные схемы плоского и осесимметричного СВУ с однопараметрическим регулированием (при m=2, т.е. с двумя косыми скачками). В плоском СВУ (рис. 10.14, а) вторая панель поверхности торможения выполнена поворотной, благодаря чему площадь горла может уменьшаться (при её выдвижении) или увеличиваться (при уборке). Величиной, характеризующей абсолютное (или относительное) выдвижение панели, является параметр Lкл (или =Lкл/Lкл 0), т.е. расстояние (по вертикали на рис. 10.14, а) правого конца этой панели, например, от верхней горизонтальной линии. Одновременно с изменением площади горла изменяется и bS , увеличиваясь при уменьшении и уменьшаясь при его увеличении. Как видно из рис. 10.14, а, при увеличении площади горла (для обеспечения необходимо расхода воздуха при возрастании ) одновременно увеличивается и коэффициент расхода за счет уменьшения угла наклона косого скачка пред поворотной панелью. Изменяется также и площадь щели для слива пограничного слоя с поверхности торможения.

Поскольку условие jпотр=jрасп в этом случае выполняется приближенно, происходит некоторое ухудшение данных СВУ на нерасчетных режимах по сравнению с двухпараметрической системой регулирования, но зато такая система конструктивно оказывается существенно проще..

В осесимметричном СВУ (рис. 10.14, б) сложно изменять значение bS . Поэтому регулирование осуществляется осевым перемещением ступенчатого конуса 4. При перемещении конуса вправо косые скачки уплотнения (если Mн=const) приближаются к плоскости входа без изменения углов наклона и взаимного расположения. При этом коэффициент расхода jрасп увеличивается, поскольку увеличивается площадь захватываемой струи воздуха FН. Одновременно с увеличением jрасп увеличивается и площадь горла.

 

 






Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 942; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.021 сек.