logo
Теория авиационных двигателей (РИО)

5.7. Дроссельные характеристики турбовальных двигателей

Рис. 5.12. Дроссельные характеристики турбовального двигателя

В отличие от дроссельных характеристик ГТД прямой реакции, которые при М = const в ряде случаев могут быть представлены в виде критериальных зависимостей от одного критерия подобия – приведенной частоты вращения , у турбовальных двигателей, как уже указывалось, такая возможность исключается. Это объясняется тем, что приnт.к.пр = const у них режимы подобия на свободную турбину не распространяются, поскольку она работает при условииnс.т = const, а следовательно, у нееnс.т.пр const. Поэтомудроссельными характеристиками турбовальных двигателей называют зависимости мощности на валу свободной турбины Nе и удельного расхода топлива Се от физической частоты вращения ротора ГГ nт.к при заданных атмосферных условиях рН и ТН или, что то же самое, при заданных значениях температурыТНи высоты полетаН. Они имеют вид, показанный на рис. 5.12.

Физическое объяснение протекания дроссельных характеристик турбовального ГТД имеет много общего с ГТД других типов. При увеличении nт.к возрастает Gв. Повышается также работа Lс.т = Lц, поскольку увеличиваются параметры термодинамического цикла  и . Это приводит к интенсивному возрастанию Ne.

Внутренний КПД с увеличением nт.к все время возрастает, как и у любого другого ГТД, вследствие одновременного повышения  и . Отличие от ТРД и ТРДД состоит в том, что турбовальный ГТД является чисто тепловым двигателем и эффективность использования теплоты в нем оценивается только величиной вн, как это следует из формулы (5.5). Поэтому с увеличением nт.к величина Се все время снижается. У ГТД прямой реакции при определении Суд приходится учитывать еще тяговый КПД, который при повышении режима работы двигателя снижается, что приводит к появлению на дроссельной характеристике этих двигателей характерной «ложки», аналогичной той, которая наблюдается при анализе зависимости Суд от  при  = const. У турбовальных ГТД минимум Се обеспечивается на максимальном режиме.

На дроссельной характеристике принято отмечать точки, соответствующие крейсерскому, номинальному и максимальному режимам.