КЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУРБОВАЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Климатическими характеристиками турбовальных ГТДназывают зависимости мощности и удельного расхода топлива на максимальном или номинальном режиме от атмосферных условий, которые в условиях эксплуатации часто отличаются от соответствующих МСА.

В кабине вертолета есть высотомер барометрического типа. Поэтому давление атмосферы может быть условно заменено высотой полета. Кроме того, изменение атмосферного давления, если и нет ограничения мощности двигателя, не влияет на удельный расход топлива, а его влияние на мощность двигателя легко учесть, поскольку в этом случае пропорциональна . Влияние отклонения температуры атмосферы от стандартной гораздо более сложно. Поэтому климатические характеристики обычно представляются в виде зависимостей и С_е от температуры атмосферы для нескольких характерных высот (например, для Н = 0 и для расчетной высоты висения). А давление принимается при этом соответствующим стандартной атмосфере.

Формы представления климатических характеристик могут быть различными. Они могут представляться непосредственно в виде зависимостей и С_е (а заодно и ) от только на максимальном или номинальном режимах, а могут изображаться совмещенными с дроссельными характеристиками двигателя при различных значениях . Для примера на рис. 42.4 показаны такие совмещённые характеристики для ТВаД с двухвальным газогенератором. Отштрихованная линия 1…2…3…4…5 является линией экспруатационных ограничений, т.е. линию максимальных режимов работы двигателя, а линии, идущие вверх от неё (для N_e ) или вниз от неё (для С_е ), – дроссельные характеристики двигателя при различных Температурой на расчетном режиме работы двигателя а данном случае является .

Повышение температуры по сравнению с расчетной приводит к снижению приведенной частоты вращения компресс- Рис. 42.4

сора (при . Поэтому уменьшается. С другой стороны, поскольку при температура газа перед турбиной меняется незначительно (а увеличилась), степень повышения температуры в цикле двигателя также уменьшается. В результате работа цикла существенно снижается. Снижается и расход воздуха, поскольку плотность его уменьшатся, не говоря и о других причинах. В результате мощность двигателя значительно снижется и режим рабаты газогенератора ограничивается только значениями

или .

По тем же причинам (снижение и ) внутренний КПД двигателя уменьшается, а соответственно возрастает.

Если же температура снижается по сравнению со стандартной, то по тем же причинам мощность двигателя растет, а удельный расход топлива уменьшается. Но в этом случае ограничение может наступить уже вследствие достижения предельно допустимой мощности редуктора ( ) или по . В данном случае при температурах ниже на максимальном режиме работы двигателя частота вращения КНД ограничена газодинамической устойчивостью компрессора (линия 1…2). При от до – ограничением по мощности двигателя. При от до частота вращения КНД равна 100% (максимальной), а при – ограничением температуры перед турбиной.