Глава 4. Совместная работа узлов и характеристики ТРД и ТРДФ

До настоящего момента мы рассматривали проектируемые двигатели. У таких двигателей площади характерных сечений не заданы. При рассмотрении таких двигателей, при анализе, например, зависимости удельных параметров от температуры газа перед турбиной, все другие параметры рабочего процесса, КПД узлов и коэффициенты потерь, сохраняются неизменными.

После того как двигатель спроектирован, т.е. определены удельные параметры, в частности , при заданной определяют расход воздуха , .

В свою очередь, определяет значения площадей характерных сечений , затем согласовывают характерные размеры компрессора и турбины и получают уже “железный” или выполненный двигатель. Выполненным двигателем называют двигатель с известными проходными сечениями. Такой двигатель можно выполнить в металле, он может быть представлен чертежами. Для выполненного двигателя с помощью специальных методов, которые мы далее рассмотрим, можно определить его характеристики.

Характеристики двигателя - это зависимости тяги (мощности), расхода топлива, удельных и других параметров от режима работы или от внешних условий.

Для выполненного двигателя изменение температуры газа перед турбиной, например, снижение ее за счет уменьшения расхода топлива при снижении режима, ведет к уменьшению работы турбины, которая становится меньше работы компрессора. Это приводит к уменьшению частоты вращения ротора, степени повышения давления в компрессоре и расхода воздуха через двигатель. Снижаются скорости потока, в том числе осевые и окружные составляющие скоростей в проточной части компрессора и турбины, что приводит к изменению углов атаки на лопатках компрессора и турбины, а также к изменению КПД узлов и коэффициентов потерь. Следовательно, на выполненном двигателе при изменении изменяются все другие параметры рабочего процесса, а также эффективность работы узлов.

Прежде чем перейти к рассмотрению условий совместной работы всех элементов двигателя, остановимся подробнее на вопросах его регулирования.