Конвертирование авиационного турбореактивного двухконтурного двигателя в газотурбинную установу для энергетики, характеристики конвертированной ГТУ, страница 2

После выбора расчетного режима работы ГТУ в составе наземной энергоустановки (в качестве параметра режима можно выбрать  или ) выполняется расчет климатической характеристики при обеспечении достаточного запаса устойчивости компрессора и ограничения мощности при низких температурах атмосферы . При расчете климатической характеристики в качестве основной программы управления ГТУ могут быть рекомендованы  или , где индексом “0” обозначены параметры на расчетном режиме наземной ГТУ.

Содержание расчетных исследований

1.  Смоделировать условия на входе в ГТУ, соответствующие расчет­ным условиям на входе в ГГ ТРДД  (, ), пу­тем подбора расчетных значений высоты Н_р и числа М полета М_нр.

2.  Задать параметры ГГ ГТУ, соответствующие параметрам ГГ ТРДД на расчетном режиме, и выполнить расчет параметров ГТУ при подобранных Н_р и М_нр (получить такой же ГГ, как и в ТРДД).

3.  Путем постепенного изменения Н и М_н получить режим работы ГТУ в стандартных атмосферных условиях на земле (Н = 0, М_н = 0) при программе управления ГТУ  или .

4.  Выполнить расчет дроссельной характеристики ГТУ в диапазоне  и выбрать расчетный режим работы ГТУ при ее наземном использовании ( или ).

5.  Выполнить расчет климатической характеристики ГТУ.

6.  Сопоставить характеристики ГГ ТРДД с характеристиками ГГ ГТУ, полученными по результатам расчета характеристик ГТУ.

Примечание. Студентам магистратуры – дополнительно решить задачу моделирования ГГ ГТУ, эквивалентного ГГ ТРДД, и определения параметров расчетного режима работы наземной ГТУ с помощью теории подобия.

При этом необходимо исходить из следующего.

Если в качестве расчетного режима работы наземной ГТУ выбрать режим, при котором компрессор ГТУ работает на режиме, подобном расчетному режиму работы КВД ТРДД (компрессора ГГ ТРДД), то параметры подобия компрессора останутся неизменными:

, , , .

Здесь индексом «0» обозначены параметры на расчетном режиме работы наземной ГТУ.

Кроме того, из уравнения (1.2) следует, что для того же ГГ неизменным останется и отношение температур .

Это позволяет вычислить параметры ГГ при Н = 0, М_н = 0 в стандартных атмосферных условиях (Т_н = 288,15 К, р_н = 101325 Па).

Очевидно, что

                             ,                           (2.1)

                         .                       (2.2)

Поскольку   ,  то

                                   .                                 (2.3)

Необходимо убедиться расчетным путем, что при задании расчетного режима наземной ГТУ (Н_р = 0, М_нр = 0) с параметрами компрессора, соответствующими расчетному режиму работы компрессора ГГ ТРДД, и параметрами, рассчитанными по формулам (2.1), (2.3), получаются результаты, совпадающие с определенными ранее для этого же режима наземной ГТУ.

Необходимо иметь в виду, что на печать выводится частота вра­щения ротора ГГ, отнесенная к частоте вращения при Н_р, М_нр. Поскольку при разных способах моделирования ГГ значения Н_р и М_нр различны, то и значения относительной частоты вращения будут разными на одном и том же режиме. Для расчета относительной частоты вращения, отнесенной к частоте вращения при , необходимо воспользоваться формулой (2.2) и убедиться, что расчет по этой формуле дает результат, совпадающий с полученным при первом способе моделирования ГГ.

Отчет о лабораторной работе

1.  Краткое изложение темы, цели и содержания лабораторной работы.

2.  Таблицы результатов расчета.

3.  ЛСР на характеристике компрессора с нанесенными на нее рабочи­ми точками при  и  (программа управ­ления ГТУ    или  ).

4.  Параметры ГТУ при максимальной частоте вращения ротора ГГ () и при  в стандартных условиях на земле.

5.  Дроссельная и климатическая характеристики наземной ГТУ.

6.  Сопоставление характеристик ГГ ТРДД и ГГ ГТУ в графическом виде.

7.  Анализ полученных результатов и выводы.