Книга Григорьева, Морозова
жүктеу/скачать 1.63 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 2 ) на повыше- ние топливной эффек- тивности двигателя (линия 0 – 2) ( * г Т /
- Влияние изменения геометрических размеров в элементах двигателя при изменении t н на экспериментальные данные ГТД
| Рис. 1.3. Влияние увели-
чения к (0–1) и совокуп- ного увеличения к и степени подогрева рабо- чего тела в цикле ( * г Т / * н Т ) (1 – 2) на повыше- ние топливной эффек- тивности двигателя (линия 0 – 2) ( * г Т / * н Т ) 2 ( * г Т / * н Т ) 1 Помимо влияния на рабочий процесс, изменение tн оказывает влияние и на ис- кажение геометрических размеров проточной части ГТД. Рассмотрим, как это вли- яет на ОТД двигателя. Влияние изменения геометрических размеров в элементах двигателя при изменении tн на экспериментальные данные ГТД Изменение геометрических характеристик проточной части при испытаниях ГТД происходит как при изменении tн, так и режима работы двигателя ( * г Т ). Например, при изменении tн, чтобы сохранить подобный режим (n/ н Т = const) требуется изменить частоту вращения ротора. При этом, например, для ТРД с * г кр Т = =1100 К, ( к = 12 и n пр = 8500 1/м), сохранение условия n пр = const при измене- нии tн от + 15 ○ С до – 30 ○ С приводит к следующим изменениям измеренных при испытании параметров: n = 690 1/м; * к Т = 100 К; * г Т = 170 К. Вследствие изменения фактической частоты вращения и температур в проточ- ной части ГТД изменяются центробежные силы, действующие на диски и лопатки, а также и температура элементов ГТД – * э Т . Все это отражается на величине отно- сительных радиальных зазоров r = лоп Δr h в компрессоре и турбине двигателя. Расчетами и экспериментами ЦИАМ доказано, что у большинства ГТД при nпр = const * э Т = э 288 * Т * 288 н Т , т.е. изменение температуры элементов ГТД на подобных режимах в условиях Н = 0, М = 0 приблизительно прямо пропорционально изменению tн. 26 Указанное сильное изменение * э Т , а также центробежной силы Рцб может приве- сти к значительным изменениям радиальных зазоров над рабочими лопатками тур- бокомпрессора. Так, например, непосредственные измерения в ЦИАМ на одном 2- каскадном ТРД показали следующие значения радиального зазора. t н = – 30 °С +60 °С Турбина BД 1,7 мм 0,5 мм Турбина HД 2,2 мм 1,05 мм. То есть имело место изменение величины r более чем в 2 – 3 раза. Однако, у современных ГТД, в этом же случае зазор изменяется меньше. Это объясняется подбором распределения температур по ротору и статору, что зависит во многом от системы охлаждения. Изменение радиального зазора при испытании приводит к изменению КПД турбины даже на подобных режимах, т.е. в тех случаях, когда по еѐ расчетной ха- рактеристике, КПД должен быть строго постоянен. Эксперименты показали, что у некоторых ТРД, благодаря только этому фактору, падение КПД турбины при – 40 °С на подобном режиме может достигать 1...3 %. Зазоры над рабочими лопатками компрессора чаще всего изменяются слабее, т.к. статор и ротор здесь имеют более близкие значения температуры и близкие значения коэффициенты линейного расширения. Для парирования процесса появления зазоров в современных авиационных ГТД применяют системы активного регулирования радиальных зазоров. На рис. 1.4 приведена схема такого регулирования в компрессоре ВД. Воздух, проходящий че- рез регулирующий элемент, омывает наружную поверхность статора компрессора и охлаждает ее. А это в свою очередь меняет величину радиального зазора. жүктеу/скачать 1.63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|