Исходные данные для расчета топливной системы. Подбор ПНЛ и расчет диаметров трубопроводов заборной магистрали

Расчет топливной системы, задача: определить диаметры трубопроводных магистралей, подбор ПНЛ, ПН, определить объем топливного аккумулятора, расчет высотности с работающим и выключенным ПНЛ, расчет на прочность и теплоизоляцию баков.

Необходимыми исходными данными:

- схема топливной системы;

- параметры расчетного режима;

- зависимость секундного расхода топлива от высоты;

- характеристики применяемого топлива;

- напорные и расходные характеристики (кавитационные).

Расчет ведется на участке: от бака до ПНД, который подобран на заводе изготовителе и кавитационные характеристики его известны, его подбор в расчете не производится.

Наиболее тяжелыми режимами являются: 1) разбег и разгон ЛА от нуля до скорости отрыва, 2) взлет и набор высоты на взлетных режимах; 3) горизонтальный полет на высоте заданного эшелона.

Коэффициенты перегрузки берутся из заданного аэродинамического расчета если данных нет, то для гражданских ЛА:

- вертикальная перегрузка ;

- горизонтальная перегрузка ;

- боковая .

Подбор ПНЛ и расчет диаметров трубопроводов заборной магистрали.

Подбор ПНЛ и определение диаметра трубопровода в заборной магистрали ведется для максимального расхода топлива через заборную магистраль . Для ЛА с ГТД расчетная высота 0, расчетный режим полета – взлетный.

Для получения расчетных формул составим уравнение Бернулли для сечения П-П, расположенного за ПНЛ и сечения Д-Д – на входе в ПНД:

, где

перепад давления на ПНЛ;

скорости течения топлива за ПНЛ и на входе в ПНД;

высоты расположения сечений П-П, Д-Д;

давление на входе в ПНД;

массовая плотность;

инерционная потеря давления в магистрали при эволюции ЛА:

гидравлические потери из-за углов поворота магистрали, фильтров, клапанов и т.д.

Наименьший перепад давления, который должен создавать ПНЛ равен:

, ,

Если учесть , то

В условиях горизонтального полета , , с = 0,083с²/м, , коэффициент местной потери, 1/м²; коэффициент трения.

Учитывая (3) и (2) получим: , , , для получения k необходимо знать диаметр. Для определения диаметра нужно при данном расходе топлива располагать значением скорости течения топлива, которая в свою очередь зависит от диаметра трубопровода. Поэтому задаются зная скорость на основании статистических данных. При наличии нескольких двигателей и ПНЛ расчетным является следующий вариант: один ПНЛ к двум двигателям при открытом кране перекрестного питания.