logo
Теория авиационных двигателей (РИО)

4.7. Дроссельные характеристики трдд

Двухконтурные двигатели дозвуковых самолетов в процессе эксплуатации большую часть времени работают на дроссельных режимах, т.к. в условиях горизонтального полета у них необходимая потребная тяга, затрачиваемая на перемещение ЛА, существенно меньше тяги на максимальном режиме. Данные двигателя на этих режимах полета определяются по дроссельным характеристикам.

Дроссельными характеристиками ТРДД называются зависимости тяги, удельного расхода топлива и некоторых параметров рабочего процесса таких, как температура , степень двухконтурностиm, отношение частот вращения роторов /, КПД каскадов компрессораии др., от частоты вращения какого-либо из роторов, обычно отпри заданном режиме полета и принятой программе управления. Поскольку реактивные сопла у ТРДД свысокими степенями двухконтурности не регулируются, а углы установки лопаток НА регулируемых ступеней компрессора устанавливаются в зависимости от , то для изменения режима работы двигателя имеетсяодин управляющий фактор – расход топлива Gт. Поэтому дросселирование двигателя осуществляется только снижением Gт.

Дроссельные характеристики двигателя, имеющего =20;=1500 К иm0=3, при МН = 0,85 и Н = 11 км в качестве примера представлены на рис. 4.18. Дросселирование двигателя сопровождается снижением температуры , возрастанием степени двухконтурностиm, небольшим повышением, а затем снижением КПД вентилятора и компрессора, а скольжение роторов S=/увеличивается. Такое изменениеS свойственно и двухвальным одноконтурным ТРД.

При дросселировании двигателя уменьшается q(в)ВД компрессора ТРДД и повышается q(II). Это и приводит к увеличению степени двухконтурности

.

При снижении тяга ТРДДР уменьшается весьма интенсивно. Удельный расход топлива Суд первоначально снижается, что связано с увеличением тягового КПД при уменьшении и увеличенииm, а также с возрастанием КПД вентилятора и компрессора. Затем, достигнув минимального значения (в данном случае при = 0,88),Суд увеличивается главным образом за счет снижения внутреннего КПД двигателя.

Вид дроссельных характеристик у ТРДД со смешением потоков контуров и с раздельными контурами различается мало.

На характер протекания дроссельных характеристик ТРДД влияет величина расчетной степени двухконтурности m0. Это видно из рис. 4.19, где дано сравнение относительного протекания дроссельных характеристик ТРД и ТРДД с различными значениями m0. Чем выше величина m0, тем меньше снижается Суд на начальном участке дроссельной характеристики и тем интенсивнее увеличивается Суд при более значительном дросселирование двигателя. Это объясняется тем, что внутренний КПД сравниваемых двигателей с одинаковыми расчетными параметрами рабочего процесса при дросселировании изменяется практически

одинаково, а величины тяговых КПД и характер их изменения при дросселировании сильно различаются.

Рис. 4.19. Относительные дроссельные

характеристики ТРДД при различных m0

(МН = 0,8; Н = 11 км; = 1400 К)

Рис. 4.20. Изменение вн и тяг

при дросселировании ТРДД,

имеющих различные m0

Характер изменения вн и тяг при дросселировании ТРДД показан на

рис. 4.20. Как видно, бóлее высокие величины тягового КПД при = 1,0 имеют двигатели с более высокими степенями двухконтурности. Но, поскольку они имеют меньшие потери с выходной скоростью, темп возрастаниятяг при дросселировании у них ниже. По указанной причине максимум полного КПД п = вн тяг, а следовательно, минимум Суд , с возрастанием m0 смещается в сторону режима «М» (= 1). В конечном итоге улучшение экономичности двигателя при его дросселировании на начальном участке дроссельной характеристики оказывается меньшим у двигателей с более высокой расчетной степенью двухконтурности, а приm0 ≈ 6…8 уже практически исчезает «ложка» в зависимости от. Помимо этого, как видно, относительные дроссельные характеристики ТРД и ТРДД с низкими значениямиm0 отличаются между собой не очень значительно.