Рис. 1.18. Законы управления одновальным ТВД

40 
влиянию tн и р законы регулирования также накладывают свои искажения подобно 
влиянию искажений FCА, 

r, возникающих под воздействием изменения t
н. 
Таким образом, влияние изменения атмосферных условий на характеристики 
ГТД есть результат влияния многих факторов. Причем их влияние зависит от обли-
ка рабочего процесса ГТД, его конструктивного выполнения и закона регулирова-
ния. 
1.5. Использование формул теории подобия газовых потоков 
 при анализе экспериментов с ГТД 
В предыдущих параграфах было показано насколько велико влияние атмо-
сферных условий на экспериментальные характеристики ГТД. Ясно, что сопостав-
лять такие характеристики можно только при одинаковых атмосферных условиях. 
В этих целях для приведения к САУ характеристик ГТД, снятых в различных атмо-
сферных условиях, используют формулы теории подобия газовых потоков. 
Из теории газодинамического подобия известно, что для подобия режимов те-
чения в каналах необходимо иметь: 

геометрическое подобие каналов (

F = const); 

равенство чисел М потоков в абсолютном движении вдоль канала (МV = 
const). 
Для лопаточных машин к этому добавляется еще условие равенства чисел М и 
в относительном движении к лопатке (МU = const), т.е. требуется подобие тре-
угольников скоростей. 
Исходя из таких представлений теории подобия полагают, что режимы работы 
ГТД будут подобными, когда соотношения давлений, температур и скоростей в его 
проточной части сохраняются. 
Формулы для приведения параметров ГТД определены на базе основной тео-
ремы теории размерностей (

-теоремы) [3]. 
Согласно этой теореме для ГТД подобным режимам соответствуют следую-
щие безразмерные величины, определяющие необходимые и достаточные условия 
механического подобия процессов в проточной части двигателя при установив-
шихся режимах его работы. Так, например, для частоты вращения: 

41 
c
*
const
+ 1 
н
n D
k
R
T
k

, откуда nпр = nизм 
*
изм
288,15
н
Т
; 
для расхода топлива 
и г
2
*
c
+1
m 
н
н
G Н
k
р D
R
T
k

= const, откуда G
 
m пр = Gm
изм 
*
*
изм
101,33
288,15
н
н
р
Т
. 
Таким образом, приведение параметров ГТД к САУ есть процесс пересчета с 
одних атмосферных условий на другие при сохранении условий подобия, т.е. как 
бы на одном и том же подобном режиме ГТД. 
Однако указанные выражения определяют только механическое подобие про-
цессов в проточной части двигателя. Так как они не учитывают изменения свойств 
рабочего тела в компрессоре и турбине, а также влияние процессов в камере сгора-
ния двигателя, где протекают сложные физико-химические, а не только механиче-
ские процессы, на которые помимо 

кс,

r, 

D влияют также значения абсолют-
ных (а не относительных величин р*к, Т*к, 

см
. Такие процессы полностью моде-
лировать не удается. 
Фактически, 
широко 
используемые 
формулы 
приведения 
типа
n
пр = n 
*
изм
288,15
н
Т
и другие не учитывают: 
1) 
изменение геометрических размеров в проточной части ГТД 
D
с,

r, … = f (Т
н
 
, р
н
 
, М); 
2) 
изменение свойств рабочего тела 
ср = f (T , 

 , d) и R
г = f (

 , d); 
3) 
изменение характеристик ЛМ под влиянием числа Rе в проточной части 
испытуемого ГТД 

т
, 

к
, 

G
в пр = f (Rе); 
4) 
влияние на процессы в камере сгорания р*к, t*к и 

  

г = f (р*к, t*к, 

). 

42 
Для учета этих влияний в формулы приведения вносят поправки в виде без-
размерных 
поправочных 
коэффициентов, 
которые 
получают 
расчетно-
экспериментальным путем. 
В практике испытаний современных ГТД влияние указанных выше допуще-
ний наиболее заметно отражается на расходе топлива. Здесь поправки могут пре-
вышать 2...3 %. 
Формула G m пр при этом приобретает следующий вид: 
Gm
пр = Gm
изм

Gm

*
*
вх
вх изм
101,3
288,16
р
Т
,
где

Gm

= 

Gm р
н

Gm t
н

Gm d 

Gm фк 

Gm

n
 
. В этом выражении 

Gm р
н

Gm t
н
... – частные поправочные коэффициенты, связанные с влиянием атмосфер-
ного давления и температуры и других параметров. 
Поправка на d берется на основе исследований (см. раздел влияния d). По-
правку 

Gm
 
фк – рассчитывают исходя из характеристик конкретной ФК и измене-
ния теплоемкости. Поправки по tн
 
, р
н
 
,

n обычно определяют путем климатиче-
ских испытаний (либо в ТБК) данного двигателя. 
а) 
 
 
 
б) 

жүктеу/скачать 1.63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: