- Функция ГТД как тепловой машины
- 1.5. ПОЛНЫЙ КПД ГТД ПРЯМОЙ РЕАКЦИИ Полным КПД
- связь между полным КПД и удельным расходом топлива
- 1.6. ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ЦИКЛА МЕЖДУ КОНТУРАМИ В ТРДД БЕЗ СМЕШЕНИЯ ПОТОКОВ
- Оптимальным распределением работы цикламежду контурами
- 1.7. ОПТИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ВЕНТИЛЯТОРЕ ТРДД СО СМЕШЕНИЕМ ПОТОКОВ
- 1.8. СВЯЗЬ УДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРД И ТРДД С ПАРАМЕТРАМИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА
- Рассмотрим вначале ТРДД с раздельными контурами
- Выражение для удельной тяги ТРД
- 1.9. ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОЙ ТЯГИ И УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ТРД И ТРДД ОТ СТЕПЕНИ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЦИКЛЕ
- Зависимость Р
- 1.10. ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОЙ ТЯГИ И УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ТРД И ТРДД ОТ СТЕПЕНИ ПОДОГРЕВА РАБОЧЕГО ТЕЛА В ЦИКЛЕ Зависимость Р
Теория авиационных двигателей (РИО). Меньшей массой (по сравнению с поршневыми двигателями) при данной мощности
 Скачать 16.59 Mb.
|
|
1.4. ТЯГОВАЯ РАБОТА И ТЯГОВЫЙ КПД ГТД ПРЯМОЙ РЕАКЦИИ Различные типы ГТД выполняют различные функции: тепловой машины и движителя, тепловой машины и частично движителя и только тепловой машины. Функция ГТД как тепловой машинызаключается в преобразовании химической энергии топлива, выделяющейся при его сгорании в камере сгорания, в механические виды энергии, а именно: у ГТД прямой реакции (ТРД и ТРДД) – в приращение кинетической энергии газового потока, проходящего через двигатель; в ГТД непрямой реакции (ТВД и ТВВД) – в механическую работу на валу винта и частично в приращение кинетической энергии газового потока, а в вертолетных ГТД (которые также являются ГТД непрямой реакции) и вспомогательных газотурбинных установках – в механическую работу на валу винта или другого потребителя. Движителемявляется элемент силовой установки, создающий тягу для перемещения летательного аппарата. В силовой установке с ГТД прямой реакции такой элемент выделить невозможно, т. к. двигатель такого типа в целом совмещает в себе и функцию тепловой машины, и функцию движителя. Функция ГТД прямой реакции как движителя заключается в преобразовании кинетической энергии газового потока, проходящего через двигатель, в силу тяги, которая при движении самолета производит работу, называемую тяговой работой Lтяг. В силовой установке с ГТД непрямой реакции (ТВД и ТВВД) функцию движителя ГТД выполняет лишь частично, т. к. движителем в такой силовой установке в основном является воздушный винт. В вертолетных силовых установках функцию движителя полностью выполняет несущий винт. Тяговой работой называется работа силы тяги двигателя, затрачиваемая на перемещение летательного аппарата, т. е. произведение тяги двигателя на путь, пройденный летательным аппаратом за одну секунду (т.е. на скорость полета V). Для ТРДД в расчете на 1 кг воздуха, проходящего через внутренний контур двигателя, получим . Тяговым КПД двигателя называется отношение тяговой работы к работе двигателя как тепловой машины, т. е. . (1.9) Тяговый КПД характеризует эффективность преобразования работы двигателя как тепловой машины в тяговою работу двигателя при перемещении летательного аппарата. Подставив в выражение (1.9) значение Lтм=Lц= для ТРД, получим . Таким образом, тяговый КПД ТРД показывает, какая часть кинетической энергии, приобретенной потоком газа в двигателе, преобразуется в тяговую работу. Иными словами, он характеризует совершенство ТРД как движителя, т. е. устройства, предназначенного для создания тяги. Установим, какие потери оценивает тяговый КПД ТРД. Так как , то для потерь, учитываемых ηтяг, получим . Разность (сс– V) – является скоростью газа, покинувшего двигатель, относительно неподвижного атмосферного воздуха, поэтому Lц– Lтяг= (сс – V)2/2 есть кинетическая энергия этого потока. Таким образом, в ТРД не вся кинетическая энергия потока газа, прошедшего через двигатель, преобразуется в тяговую работу. Часть ее (сс – V)2/2 теряется с выходящим газом в атмосфере, что и оценивает тяговый КПД. Эти потери называют потерями с выходной скоростью. Так как для ТРД Lтм=Lц= , а , то для ηтяг получим следующее выражение . (1.10)* Рис.1.12. Зависимость и от скорости полета Таким образом, тяговый КПД ГТД прямой реакции зависит от отношения скорости истечения газа из двигателя к скорости полета. С уменьшением этого отношения тяговый КПД возрастает, т. к. снижается разность (сс– V), а значит и величина кинетической энергии потока (сс – V)2/2, теряемой с выходящими газами в атмосфере. На рис. 1.12 представлена качественная зависимость тягового КПД от скорости полета. При V = 0, т. е. когда двигатель работает на месте, тяговый КПД равен нулю, т. к. из-за отсутствия перемещения самолета работа силы тяги равна нулю. Значит, вся кинетическая энергия газа на выходе из двигателя является неиспользованной (потерянной). При увеличении скорости полета разность (сс – V) снижается из-за более интенсивного увеличения скорости полета посравнению со скоростью истечения газов сс. Это приводит к снижению потерь с выходной скоростью, а следовательно, к повышению тягового КПД. Но удельная тяга Pуд=(cc– V) при этом снижается. Как будет показано ниже, при некоторойскорости полета V = Vмах скорость истечения газов становится равной скорости полета. При этой скорости полета потери с выходной скоростью отсутствуют и тяговый КПД достигает максимального значения, равного единице. Но удельная тяга, а значит, и тяга становятся равными нулю. Поэтому полезная работа силы тяги превращается в нуль, т. е. происходит «вырождение» двигателя. В зависимости от типа ГТД прямой реакции и режима полета самолета тяговый КПД может изменяться в широких пределах. Его значение в условиях полета обычно не превышает 0,6…0,7. Из формулы (1.10) видно, что повышение тягового КПД возможно за счет снижения скорости истечения газов cc. Как будет показано ниже, это может быть достигнуто за счет применения двухконтурных турбореактивных двигателей. У этих двигателей при тех же параметрах цикла, что и водноконтурных ТРД, скорость истечения газов ниже, поэтому тяговый КПД выше. 1.5. ПОЛНЫЙ КПД ГТД ПРЯМОЙ РЕАКЦИИ Полным КПД ГТД прямой реакции называется отношение тяговой работы ко всей теплоте, внесенной в двигатель с топливом, т. е. . (1.11) Так как Qо характеризует величину химической энергии топлива при условии его полного сгорания в двигателе и при отсутствии потерь тепла через стенки камеры сгорания, то полный КПД оценивает долю этой энергии, преобразованную в тяговую работу. Значит, он наиболее полно учитывает все виды потерь в процессе преобразования химической энергии топлива в тяговую работу двигателя по перемещению летательного аппарата. Введем понятие внутреннего КПД ТРДД . В отличие от внутреннего КПД термодинамического цикла он учитывает гидравлические потери в наружном контуре ТРДД, что следует из сравнения выражений для Lц = и Lтм = Тогда для полного КПД ТРДД получим ηп = ηвн ТРДД ηтяг, т. е. полный КПД ТРДД равен произведению внутреннего КПД ТРДД и тягового КПД. В ТРД Lтм=Lц, поэтому внутренний КПД ТРД совпадает с внутренним КПД термодинамического цикла. Полный КПД характеризует экономичность двигателя в полете в отличие от удельного расхода топлива, который характеризует экономичность двигателя только при заданной скорости полета и данном типе топлива. При работе двигателя на месте полный КПД равен нулю, т. к. равен нулю тяговый КПД. В полете полный КПД может достигать значений 0,2…0,35 и более. Найдем связь между полным КПД и удельным расходом топлива, который, как известно, равен . Для этого заменим в выражении для удельного расхода топливавеличину удельной тяги значением, определенным из формулы (1.11) для полного КПД, и учитывая, что , получим . Тогда окончательно будем иметь . (1.12) Таким образом, при заданной скорости полета удельный расход топлива обратно пропорционален полному КПД. Значит, оценивать экономичность двигателей путем сравнения их удельных расходов топлива можно только при одинаковой скорости полета. Поэтому Суд является менее универсальным параметром, характеризующим экономичность двигателя, чем полный КПД. Однако Суд позволяет оценить экономичность двигателя в стартовых или стендовых условиях. При этом используется следующая зависимость: . 1.6. ОПТИМАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ЦИКЛА МЕЖДУ КОНТУРАМИ В ТРДД БЕЗ СМЕШЕНИЯ ПОТОКОВ При разработке ТРДД возникает вопрос, как распределить работу цикла между контурами, чтобы получить максимальную удельную тягу двигателя. Передача работы воздуху наружного контура осуществляется с помощью компрессора низкого давления, который принято называть вентилятором. Изменять величину этой работы можно за счет изменения степени повышения давления в КНД . (Часто вместо используют символ или ). При изменении будет изменяться и величина работы , потребная для привода во вращение КНД. Поэтому необходимо изменять и работу расширения газа в турбине, которая передается частично в наружный контур. Таким способом можно управлять распределением работы цикла Lц = (1.13) между контурами. Например, увеличение работы Lе = mLкII, передаваемой из внутреннего контура в наружный, как следует из выражения , (1.14) будет приводить к увеличению скорости истечения воздуха ссII из сопла наружного контура (рис.1.13), а в соответствии с (1.13) при заданной величине Lц – к уменьшению скорости истечения газов из сопла внутреннего контура. Это вызовет изменение тяги двигателя Р = PI + PII = GвIPудI + GвIIPудII, Рис. 1.13. Схема двухконтурного двигателя с раздельными контурами создаваемой обоими контурами вместе. В этом выражении PудI=(ccI– V) – удельная тяга внутреннего, а PудII= (ccII– V) – удельная тяга наружного контура. В соответствии с этим удельная тяга двигателя с раздельными контурами определяется по формуле . (1.15) Оптимальным распределением работы цикламежду контурами двухконтурного двигателя будем считать такое, при котором его удельная тяга достигает максимума. Определим это распределение при условии, что Lц, m, ηII и V неизменны, а изменяется лишь LкII, т. е. величина работы, передаваемой из внутреннего контура через вентилятор воздуху, протекающему через наружный контур. Для этого возьмем производную от функции (1.15) по LкII и, приравняв ее к нулю, получим следующее условие максимума Руд . (1.16) Из формул (1.13) и (1.14) при принятых выше условиях следует, что и. Подставив значения этих производных в выражение (1.16), получим . (1.17) Таким образом, при оптимальном распределении Lц между контурами ссII = ηIIссI , причем ссII тем меньше ссI, чем ниже ηII, т. е. чем выше гидравлические потери в наружном контуре. При отсутствии гидравлических потерь в наружном контуре (ηII= 1), оптимальному распределению работы цикла между контурами соответствует равенство скоростей истечения газа и воздуха из этих контуров. При принятых допущениях максимальной удельной тяге соответствует минимальный удельный расход топлива, поскольку , (1.18) а величины gт=Gт/GвI и mне изменяются. Определим значение степени повышения давления в вентиляторе , соответствующее оптимальному распределению работы цикла между контурами. Для этого установим, как от зависят скорости истечения газа и воздуха, удельная тяга и удельный расход топлива двигателя. Увеличение приводит к повышению LкII, а значит в соответствии с формулой (1.14) – к возрастанию скорости истечения воздуха из наружного контура ссII (рис. 1.14). Но при этом увеличивается и величина работы Lе = mLкII, передаваемой из внутреннего в наружный контур, что при неизменной Lц в соответствии с формулой (1.13) приводит к уменьшению ссI. Как видно из рисунка, при увеличении удельная тяга вначале возрастает и достигает максимального значения при ссII= ηІІссI. Это значение и является оптимальным. Дальнейшее увеличение уже приводит к снижению Руд. Удельный расход топлива в соответствии с формулой (1.18) изменяется обратно пропорционально Руд. Такой характер изменения Руд объясняется изменением потерь кинетической энергии со струями газа и воздуха, покидающими двигатель. Это приводит к изменению тягового КПД двигателя, характеризующего, как отмечалось выше, эффективность преобразования работы цикла в тяговую работу.
Скорости истечения газа и воздуха из сопел внутреннего и наружного контуров двигателя соответственно равны , . Так как температура воздуха в наружном контуре за вентилятором значительно ниже температуры газов за турбиной , то, как видно из формул и из рис. 1.14, для получения равных или близких по величине скоростей истечения газа ссI и воздуха ссII давление за вентилятором должно быть значительно выше давления за турбиной . Значение (или LкIIопт) для ТРДД с раздельными контурами зависит от многих факторов. Влияние наиболее важных из них можно проанализировать, приняв для упрощения ηІІ = 1. Тогда оптимальному распределению работы между контурами будет соответствовать равенство скоростей истечения из этих контуров, т. е. ссI= ссII, и из формул (1.13) и (1.14) получим . (1.19) Таким образом, любой фактор (π, Δ, ηс, ηр, Т*в), приводящий к изменению работы цикла, а значит и LкIIопт , приводит к изменению . Например, увеличение высоты полета при неизменном значении температуры перед турбиной ведет к увеличению Lц за счет увеличения Δ=Т*г/Тн и в соответствии с формулой (1.19) – к увеличению LкIIопт и, следовательно, . Увеличение степени двухконтурности приводит к уменьшению LкIIопт и соответственно (рис.1.15). 1.7. ОПТИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ВЕНТИЛЯТОРЕ ТРДД СО СМЕШЕНИЕМ ПОТОКОВ В двигателе этой схемы (рис.1.16), как и у двигателя с раздельными контурами, оптимальным будем считать такое значение , при котором удельная тяга максимальна. Это, как уже отмечалось, одновременно обеспечивает и минимум удельного расхода топлива.
При заданной скорости полета это условие соответствует максимальной скорости истечения газов из сопла . Как видно, ее величина зависит от температуры смеси газа внутреннего контура и воздуха наружного контура, а также от давления этой смеси. При заданной работе цикла изменение слабо влияет на температуру смеси , т.к., например, при увеличении увеличивается , но одновременно снижается Тт*. Поэтому максимальное значение скорости истечения сс соответствует максимальному значению давления смеси р*см. В процессе смешения газа внутреннего контура и воздуха наружного контура в камере смешения возникают потери, которые определяются в основном потерями на внутреннее трение и вихреобразование из-за разности скоростей сI и сII смешивающихся потоков на входе в камеру смешения. Поэтому для снижения потерь при смешении потоков эти скорости должны быть возможно более близкими. Обычно сI и сII имеют дозвуковые значения. В этом случае, как показывает опыт, статические давления на входе в камеру по внутреннему и наружному контуру практически одинаковы. Но температура воздуха за вентилятором значительно ниже температуры газов за турбиной. Поэтому при равенстве статических давлений полное давление потока воздуха на входе в камеру смешения из наружного контура для обеспечения равенства скоростей (сI = сII) должно быть выше, чем полное давление газа за турбиной, поступающего в камеру смешения из внутреннего контура (). Но это превышение сравнительно невелико – обычно не более10…15 %. А зависимость удельной тяги ТРДДсм от в области максимума пологая. Поэтому приближенно можно считать, что оптимальное значение в ТРДДсм соответствует . Так как давлениер*II мало отличается от давления за вентилятором р*к нд, а давление р*I от давления за турбиной р*т , то отсюда следует, что оптимальная степень повышения давления в вентиляторе ТРДДсм должна соответствовать условию . Как видно из рис.1.14 это условие достигается при заметно меньшем значении , чем для двигателя с раздельными контурами. Значения для ТРДДсм показаны на рис. 1.15пунктиром. Более низкое значение в ТРДДсм по сравнению с ТРДД является одним из преимуществ этого двигателя, т. к. позволяет снизить его массу. 1.8. СВЯЗЬ УДЕЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРД И ТРДД С ПАРАМЕТРАМИ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА Совершенство авиационного двигателя оценивается его удельными параметрами Руд, Суд и дв, которые зависят от параметров рабочего процесса: π, Δ, ηс, ηр и ηΙΙ. Установим связь удельных параметров двигателя с параметрами его рабочего процесса. Рассмотрим вначале ТРДД с раздельными контурами при упрощающем предположении, что скорость истечения газа из внутреннего контура равна скорости истечения воздуха из наружного контура, т. е. ссΙ = ссΙΙ = сс и ηΙΙ= 1. Тогда удельная тяга двигателя при полном расширении газа в соплах Руд = сс – V. Определив скорость истечения сс из формулы (1.7) для Lц и подставив ее значение в выражение для Руд, получим . (1.20) Выражение для удельной тяги ТРД можно получить из этой формулы, приняв значение m = 0. Ранее была установлена связь между удельным расходом топлива и полным КПД ТРД и ТРДД в следующем виде (см. формулу 1.12): . (1.21) Таким образом, при заданном значении степени двухконтурности m, скорости и высоты полета термодинамические параметры рабочего процесса π, Δ, ηс, и ηр влияют на Руд и Суд через Lц и ηп. 1.9. ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОЙ ТЯГИ И УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ТРД И ТРДД ОТ СТЕПЕНИ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ЦИКЛЕ Для упрощения анализа в этом параграфе будем считать, что КПД процессов сжатия и расширения постоянны. Зависимость Руд и Судот π для одноконтурных двигателей Как следует из формулы (1.20), удельная тяга одноконтурных двигателей (m = 0) при заданной скорости полета V определяется лишь значением Lц. Поэтому характер ее зависимости от π при заданных Δ, ηс, и ηр определяется только характером зависимости Lц от π. Как видно из рис. 1.17, Руд достигает максимального значения при π=πопт, при котором Lц максимальна, и равняется нулю при значениях π = 1 и π=π2опт, при которых Lц = 0.
На рис. 1.18 представлена качественная зависимость Руд от π при различных значениях Δ. Как видно, увеличение Δ приводит к увеличению Lц, а следовательно, и Руд. Таким образом, эффективным средством повышения удельной тяги ТРД является повышение Δ = Тг*/ТН за счет увеличения температуры газов перед турбиной Тг*. Кроме того, Руд увеличивается при снижении ТН из-за снижения температуры окружающего воздуха. Заметим, что при увеличении Δ также возрастает и значение πопт. зависит только от полного КПД ηп и обратно пропорционален ему.
Поэтому характер зависимости Суд от π определяется ранее установленной зависимостью от π полного КПД ТРД (рис. 1.19). В соответствии с этой зависимостью, Суд достигает минимального значения при некотором значении π, которое назовем экономической степенью повышения давления в цикле и обозначим πэк. При этом значении π полный КПД максимален и снижается при отклонении π от πэк. Как видно, значение πэк значительно превышает πопт. Увеличение π сверх оптимального значения позволяет снизить удельный расход топлива ТРД. Зависимость Руд и Суд от π для двухконтурных двигателей Для упрощения анализа указанных зависимостей будем считать, что расширение в соплах ТРДД с раздельными контурами полное, и, как уже ранее принято, скорости истечения газа и воздуха из них одинаковы, т.е. ссI=ссII=сс. При этих условиях удельная тяга ТРДД Руд = сс – V. Если сравнивать зависимости Руд от π двухконтурных и одноконтурных двигателей с одинаковыми параметрами цикла, то, как видно из рис. 1.20, увеличение m приводит к снижению Руд. Это связано с тем, что при одинаковой Lц у этих двигателей скорость истечения газов в ТРДД, как следует из формулы для Lц, ниже, чем в ТРД, т. к. в двухконтурном двигателе та же работа цикла распределяется между двумя контурами. Причем, чем выше степень двухконтурности, тем ниже сс и Руд. Но оптимальная степень повышения давления остается неизменной, т. к. она не зависит от m. Так как при заданной скорости полета однозначно зависит только от полного КПД ηп=ηвнηтяг, то для установления зависимости Суд от у двухконтурных двигателей установим зависимость от полного КПД этого двигателя. Рис. 1.21. Зависимость КПД и Суд от π Тяговый КПД ТРДД (рис.1.21, б) выше тягового КПД ТРД, т.к. при одинаковой работе цикла скорость истечения из контуров ТРДД ниже, чем у ТРД. Поэтому потери кинетической энергии с выходной струей у ТРДД ниже. В результате полный КПД двухконтурного двигателя выше, чем одноконтурного двигателя (рис. 1.21, в), а удельный расход топлива ниже (рис. 1.21, г). Как видно из рис. 1.21, г, экономическая степень повышения давления в цикле ТРДД ниже, чем у ТРД. Чем выше степень двухконтурности, тем ниже Суд, что при неизменном внутреннем КПД объясняется повышением тягового КПД из-за снижения потерь с выходной скоростью в результате уменьшения скорости истечения сс. 1.10. ЗАВИСИМОСТЬ УДЕЛЬНОЙ ТЯГИ И УДЕЛЬНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ТРД И ТРДД ОТ СТЕПЕНИ ПОДОГРЕВА РАБОЧЕГО ТЕЛА В ЦИКЛЕ Зависимость Руд и СудотΔ для одноконтурных двигателей При рассмотрении этих зависимостей будем считать заданными и постоянными скорость полета V, степень повышения давления в цикле π, а также, как уже отмечалось выше, КПД процессов сжатия ηси расширения ηр. Рис. 1.22. Зависимость Руд, Суд и КПД ТРД от Δ Заметим, что степень подогрева воздуха в цикле Δ = Тг*/Тн может изменяться как за счет температуры газов перед турбиной, так и за счет изменения температуры окружающего воздуха из-за изменения атмосферных условий и высоты полета. При Δ = Δ min работа цикла равна нулю (рис. 1.22, а), т. к. в реальном цикле вся теплота, подведенная к воздуху в камере сгорания, затрачивается на преодоление гидравлического сопротивления движению воздуха и газа по тракту двигателя. Дальнейшее увеличение Δ приводит к линейному увеличению . Поэтому увеличивается и удельная тяга, но нелинейно. Зависимость от Δ при заданной скорости полета однозначно определяется зависимостью от Δ полного КПД ТРД ηп= ηвнηтяг. Ранее было установлено, что при увеличении Δ внутренний КПД возрастает (рис. 1.10).Но увеличение Δ приводит к росту , поэтому возрастает сс и снижается . Полный КПД имеет максимум при некотором значении Δ, которое назовем экономической степенью подогрева и обозначим Δэк (рис. 1.22, б). При этом значении Δ удельный расход топлива соответственно минимален и возрастает при отклонении от Δ=Δэк (рис. 1.22,а). Зависимость Руд и СудотΔ для двухконтурных двигателей Для упрощения анализа указанных зависимостей будем считать, что расширение в соплах ТРДД с раздельными контурами полное, а скорости истечения газа и воздуха из этих контуров одинаковы, т. е. ссI = ссII = сс. При этих условиях формулы для удельной тяги и тягового КПД имеют такой же вид, как и для ТРД. Рис. 1.23. Зависимость Руд и Lцот Δ ( = 30; Мн = 0,8; Н = 11км; с = 0,85; р = 0,9) Зависимость Руд от для двухконтурных двигателей (рис. 1.23) качественно такая же, как и аналогичная зависимость для одноконтурного двигателя (рис. 1.22, а). Численное значение Руд ТРДД при различных и том же значении Lц, что и у ТРД, ниже из-за более низкого значения скорости истечения сс. Этот же результат следует и из выражения для удельной тяги , в которой наличие m при применении ее к ТРДД приводит к более низким значениям Руд по сравнению с ТРД, для которого m= 0. при заданной скорости полета определяется только зависимостью от полного КПД ηп=ηвнηтяг, которая приведена на рис. 1.24 в в сравнении с аналогичной зависимостью для ТРД. Как уже отмечалось, при одинаковой Lц внутренний КПД ТРДД несколько ниже внутреннего КПД ТРД из-за гидравлических потерь в наружном контуре (рис. 1.24 а). Тяговый КПД ТРДД значительно выше, чем у ТРД из-за меньшей скорости истечения сс (рис. 1.24 б). В итоге полный КПД ТРДД получается выше, а его максимум сдвинут правее по сравнению с максимумом ηп ТРД. Поэтому Суд, который обратно пропорционален ηп, ниже у ТРДД, а Δэк ТРДД выше, чем Δэк ТРД (рис. 1.24г). У современных ГТД прямой реакции значение Δ назначают более высоким, чем Δэк (соответственно Т*г > Т*г эк), из-за стремления получить более высокое значение Руд, а значит, меньшую массу и габариты двигателя, даже ценой небольшого проигрыша в Суд. Тем более, что у ТРДД, имеющих меньшие значения Руд, чем у ТРД, при Δ >Δэк Суд возрастает медленно (рис. 1.24 г). Рис. 1.24. Зависимость КПД и Суд от Δ |