logo
konspekt_TVaD

3. Климатические характеристики тВаД

Скоростные характеристики ТВаД обычно не рассматривают, так как ТВаД со СТ используются на наземных установках (V = 0) или на вертолетах (V ≤ 250 км/ч), когда Ne и ce изменяются в пределах 2…3 %.

Факторами, существенно влияющими на величину Ne и ce ТВаД наземного применения, являются температура Тн и давление рн атмосферного воздуха на входе в двигатель. Только на территории нашей страны сезонное изменение атмосферной температуры происходит в диапазоне от – 60 до + 50оС.

Атмосферное давление с течением времени заметно изменяется, кроме того, ГТУ могут располагаться как в низинах, так и в горных районах, поэтому необходимо учитывать и влияние атмосферного давления на параметры ТВаД.

Зависимости Ne(Тн, рн) и сe(Тн, рн) называются климатическими характеристиками (КХ) ТВаД.

Зависимости Ne(Тн) и сe(Тн) при рн = const

Зависимости Ne(Тн) и сe(Тн) при рн = const

При условии, что САУ поддерживает , уменьшение температуры атмосферного воздуха Тн, следовательно, приводит к . Так как в выходном устройстве ТВаД всегда докритический перепад давлений (сс < скр), то при увеличении давления на его входе будет увеличиваться , следовательно, . Рост степени расширения газа в СТ приведет к увеличению NСТ и Nе = NСТ ηСТ (рис. 2.10).

Ф

Рис. 2.10. Зависимости Ne (tн), сe (tн)

изически это объясняется тем, что темп роста давления за СТ сдерживается возрастающим расходом газа через выходное устройство, следовательно, .

Рост Nе происходит так же вследствие роста расхода воздуха Мв.при .

При увеличении Мв САУ, для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха α в зоне горения, следовательно, для поддержания будет увеличивать подачу топлива Мт в КС. Однако темп роста Мт при уменьшении Тн будет ниже темпа роста эффективной мощности Nе. Это объясняется тем, что при будет улучшаться теплоиспользование в двигателе, следовательно, расти эффективный КПД ηе = ηп. В результате удельный расход топлива будет снижаться .

В

Рис. 2.11. Характеристика ОК

ТВаД с нерегулируемым компрессором с уменьшением tн << 0оС темпы роста Ne и снижения се замедляются (см. рис. 2.10). Это объясняется тем, что при высоких значениях (рабочая точка на ХК движется вверх по ЛСР) (рис. 2.11), заметно падает , следовательно, замедляется темп роста . Если предусмотрено регулирование компрессора во всем диапазоне приведенных частот вращения nпр, КПД компрессора при высоких значениях nпр практически не изменяется и темп роста и остается неизменным (см. рис. 2.10)

Зависимости Ne(рн) и сe(рн) при Тн = const

При росте , следовательно, . Работа расширения газа в СТ LСТ не изменяется и Nуд = LeηСТ = const.

В то же время, при , увеличивается расход газа через сопловой аппарат первой ступени турбины Мг.СА, уменьшается дросселирующий эффект турбины на ОК, следовательно, увеличивается расход воздуха Мв через двигатель. В результате возрастает . При увеличении Мв САУ, для поддержания заданного коэффициента избытка воздуха α в зоне горения, следовательно, для поддержания будет увеличивать подачу топлива Мт в КС пропорционально росту рн. Так как Nе и Мт растут пропорционально росту рн с одинаковым темпом, то удельный расход топлива се практически не изменяется.