Скоростная характеристика ТРД

Тяга R сначала снижается, а потом начинает возрастать. Подобное изменение тяги R, свойственное всем ТРД, объясняется следующим. Первоначально, при небольших , скоростной напор невелик, поэтому его повышение приводит лишь к небольшому росту расхода воздуха G_в. В то же время R_уд быстро уменьшается из-за падения R_{уд дин} при почти постоянной R_{уд стат}, что приводит к снижению тяги R.По мере увеличения скорости полета ускоренный рост π_с (и π_об)обусловливает прогрессирующее увеличение расхода воздуха G_в и замедленное снижение удельной тяги R_уд. В итоге R начинает увеличиваться. Скоростная характеристика позволяет судить о данных двигателя как источника тяги.

 

Высотная характеристика – это зависимость тяги R и удельного расхода топлива С_уд от высоты Н при и принятом законе регулирования (обычно n = const).
В случае n = п_тах = const высотная характеристика показывает наибольшие располагаемые значения тяги R на различных высотах Н при заданной .

С высотой изменяются давление р_н и температура Т_н атмосферного воздуха.На величину и характер изменения р_н и Т_н по высоте Н влияют географические и климатические условия, то для получения сопоставимых данных была принята неизменная условная зависимость р_н и Т_н от Н: р_н = f(H) и Т_н = f(H), получившая название стандартной атмосферы (СА).Значения р_н и Т_н по СА близки к их действительным осредненным величинам летом в средних широтах.

 

С увеличением высоты Н давление р_н быстро убывает по сложному закону. У земли р_н = 101325 Па = 760 мм рт. ст. Температура Т_н ,значение которой у земли Т_н = 288 К, до 11 км понижается по линейному закону с интенсивностью 6,5° на 1 км высоты. В диапазоне высот от 11 до 25 км Т_н принимается неизменной, равной 216,5 К. Слой атмосферы, в котором с увеличением высоты Н происходит снижение Т_н,называется тропосфера, а слой, где Т_н = const, называетсястратосфера.

 

Изменение G_в, давления перед турбиной р_г* и π_к*, π_в.у., π_общ по высотной характеристике ТРД

Изменение g_т и R_уд по высотной характеристике ТРД

Высотная характеристика ТРД

Положительное влияние увеличения высоты Н на R и С_уд до 11 км обусловлено исключительно снижением Т_н,которое приводит к росту π_общ, а тем самым к увеличению R_уд и к менее быстрому падению G_в. Кроме того, рост π_общ повышает экономичность рабочего процесса, что и обусловливает снижение С_уд.

 

Под эффективными показателями любого двигателя понимают данные, характеризующие его рабочий процесс как источник полезной механической работы

Работоспособность процесса характеризуется эффективной удельной работой L_е, т. е. работой, полученной от 1 кг воздуха

Развиваемая двигателем эффективная мощность N_ехарактеризует всю его работоспособность.

Тепловая экономичность рабочего процесса оценивается эффективным КПД η_е, показывающим, какая доля затраченного тепла преобразуется в эффективную работу. Следовательно:

При этом под затраченным теплом q₁ подразумевают количество тепла, которое может выделиться при полном сгорании использованного топлива. Поскольку L_e относится к 1 кг поступающего в двигатель воздуха, то

 

Топливная экономичность характеризуется эффективным удельным расходом топлива С_е, которая представляет собой количество топлива, расходуемое за 1 ч на 1 кВт эффективной мощности:

 

 

Для современных двигателей в стендовых условиях (при ) = 600...700 м/с, соответственно L_e = (180...250)∙10³ Дж/кг; при этом η_е = 0,25...0,35; С_е = 0,26...0,36 кт/кВт∙ч.