Document 5007539

Тема 13. «Входные и выходные
устройства авиационных ГТД»
Занятие № 3. «Общие сведения
о выходных устройствах авиационных ГТД»
Вопросы:
1. Назначение, классификация и требования,
предъявляемые к выходным устройствам.
2. Принцип работы реактивного сопла.
Вопрос 1. Назначение, классификация и требования,
предъявляемые к выходным устройствам
Назначение:
•
•
В двигателях прямой реакции –
преобразование потенциальной
энергии газового потока в
кинетическую энергию реактивной
струи, выходящей из двигателя.
В двигателях непрямой реакции –
отвода из двигателя газов в нужном
направлении.
Состав:
•
•
•
•
Диффузор.
Удлинительная труба.
Сопло.
Система управления.
1
2
3
Дополнительно могут устанавливаться:
- реверсивное
устройство;
.
- девиаторное устройство;
- экранно-выхлопное устройство;
- шумоглушащее устройство;
- устройство поворота вектора тяги.
Рис. 14.1. Основные части выходного устройства.
Вопрос 1. Назначение, классификация и требования,
предъявляемые к выходным устройствам
КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫХОДНЫХ УСТРОЙСТВ
По скорости истечения газов:
- дозвуковые (сужающиеся);
- сверхзвуковые (сопло Лаваля, эжекторное).
По управляемости:
- регулируемые;
- нерегулируемые.
ТРЕБОВАНИЯ К ВЫХОДНЫМ УСТРОЙСТВАМ
-
минимальные потери тяги;
минимальное внешнее сопротивление;
минимальный вес;
простота конструкции;
всережимность;
минимальное инфракрасное излучение;
минимальный уровень шума;
возможность управления вектором тяги.
Вопрос 2. Принцип работы реактивного сопла
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЫХОДНЫХ УСТРОЙСТВ
1. Располагаемая степень понижения давления
πс расп
20
2,5
 с. р
р0*

рн
Мн
Рис. 14.2. Зависимость роста πс р от числа Мн
2. Действительная степень понижения давления
р0*
с 
рс
сс
сс ад
рс*
4. Коэффициент восстановления полного давления  с  *
р0
3. Коэффициент скорости реактивного сопла
с 
Вопрос 2. Принцип работы реактивного сопла
ПРИНЦИП РАБОТЫ ДОЗВУКОВОГО СОПЛА
Расчетный режим
Режим недорасширения
πс < πс.р
рс = рн
πс = πс.р
Рсr
Рс
т
рн
С
Т
Рсa
сс = аместн πс.р > πкр
с
сс r
рн
сс
сс а
рс
рс= рн
сс
сс = а
рт
ст
рн
сс ≤ а
рт
ст
рс
Рис. 14.3. Расчетный режим работы
рн
рс
Рис. 14.4. Нерасчетный режим работы
Вопрос 2. Принцип работы реактивного сопла
ПОТЕРИ НА НЕДОРАСШИРЕНИЕ
Рнедор
Рпол н
πс расп
20
потери
1
0,95
5…6
1,86 5…6
πс.р
Рис. 14.5. Допустимые потери при расчёте сопла
1,3…1,5
2,5
Мн
Рис. 14.2. Зависимость роста πс р от числа Мн
Вопрос 2. Принцип работы реактивного сопла
ПРИНЦИП РАБОТЫ СОПЛА ЛАВАЛЯ
Расчетный режим
ф
кр
рс = рн
πс = πс.р
с
рн
сс
рс
Рс
сс
р
сс = а
с
рн
рс
Рис. 14.6. Расчетный режим работы сверхзвукового сопла
ΔРс = (25…50)% Рдв
Вопрос 2. Принцип работы реактивного сопла
Нерасчетные режимы работы сопла Лаваля
Режим недорасширения
πс < πс.р
ф
кр
Режим перерасширения
рс > рн
рн
πс > πс.р
с
ф
сс
с
рн
р
рс
Рис. 14.7. Режим неполного расширения
рн
с СУ
ΔР
сс
р
кр
рс < рн
с
рн
сс
рс
Рис. 14.8. Режим перерасширения
Задачи регулирования:
- добиться равенства рс = рн;
обеспечить требуемые параметры рабочего процесса двигателя и
согласование режимов совместной работы элементов турбокомпрессора
через поддержание соответствующих значений ТТ, ТФ и Т.