А. Б. АГУЛЬНИК, В. И. БАКУЛЕВ, В. А. ГОЛУБЕВ,
И. В. КРАВЧЕНКО, Б. А. КРЫЛОВ
ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ
РАСЧЕТЫ И РАСЧЕТ
ХАРАКТЕРИСТИК
АВИАЦИОННЫХ ГТД
л
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ
(государственный технический университет)
А. Б. АГУЛЬНИК, В. И. БАКУЛЕВ, В. А. ГОЛУБЕВ,
Й. В. КРАВЧЕНКО, Б. А. КРЫЛОВ
ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
И РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК
АВИАЦИОННЫХ ГТД
Под редакцией проф. В. И. БАКУЛЕВА
Допущено Министерством образования
Российской Федерации в качестве
учебного пособия для студентов
высших учебных заведений, обучающихся
по специальности "Авиационные двигатели
и энергетические установки"
направления подготовки дипломированных специалистов
"Двигатели летательных аппаратов"
Ш
W
Научно-
техническая
2002
ПРЕДИСЛОВИЕ
Термогазодинамический расчет и расчет характеристик
являются основой проектирования авиационных газотурбинных
двигателей и энергетических установок. Студенты,
специализирующиеся в области проектирования и создания авиационных
ГТД и энергетических установок, должны уметь пользоваться
алгоритмами расчета различных типов ГТД при работе на ЭВМ
в диалоговом режиме. Для этого требуется, прежде всего,
разработать соответствующие математические модели. В пособии
приведены алгоритмы расчета применительно к
математическим моделям первого уровня, порядок работы с дисплеем,
управление ходом решения задач по разработанной программе, а
также набор задач по определению параметров,
параметрическому и сравнительному анализам различных типов двигателей
и их характеристик. Таким образом, студенты могут
самостоятельно решать на ЭВМ IBM PC достаточно большой круг
поставленных задач. Авторы приносят благодарность аспиранту Юну А. А. и
инженеру Крылову Н.
В. за составление программ расчета и
помощь в оформлении рукописи. Учебное пособие написано коллективом авторов в составе:
А. Б. Агульник, В. И. Бакулев, В. А. Голубев, И. В. Кравченко,
Б. А. Крылов. Редактор книги — проф. В. И. Бакулев. Большое
участие в редактировании издания принял вед. научн. сотр. ,
доц. Б. А. Крылов.
3
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
В распечатках PC
В книге
Мп
Н(м)
G или Gb
Р или Р(Н)
ПИк
ПИв
ПИКсум
М_ — число М полета
КПДмех
ПОЛНкс
ПОЛНфкс
СИГМАвх
СИГМАкс
СИГМАфкс
ФИсопла
К-Т отб
Год
4
Я —
Р —
пк -
П. Як1 —
М(двух)
КПДком
КПДтур
КПДтк
т
Лк
«л*
Лт —
Лг -
Лфк
°вх -
КС
°фк —
Фс -
отб
г —
высота полета, м
расход воздуха через двигатель, кг/с
тяга, Н
степень повышения полного давления
воздуха в компрессоре
степень повышения давления в
вентиляторе
суммарная степень повышения давления
в двигателе
степень двухконтурности
КПД компрессора
КПД турбины
КПД турбины компрессора
механический КПД, учитывающий
потери при передаче работы от турбины
к компрессору
коэффициент полноты сгорания в
основной камере
полнота сгорания в форсажной камере
сгорания
коэффициент восстановления полного
давления во входном устройстве
коэффициент восстановления полного
давления в основной камере сгорания
коэффициент восстановления полного
давления в форсажной камере сгорания
коэффициент скорости сопла
доля воздуха, отбираемая на
охлаждение турбины
год начала летных испытаний
Крев К — коэффициент, учитывающий наличие
реверсивного устройства (К' =1 — нет
реверсивного устройства; К = 1,1. . Л, 15
— есть реверсивное устройство)
Крес ^рес — коэффициент, учитывающий назначение
самолета и ресурс двигателя (К =1 —
для ТРД, ТРДД дозвуковых
пассажирских, дальних военных и транспортных
самолетов; #^ = 0,75 — для ТРДФ,
ТРДДФ военных самолетов)
Копт ^опт — коэффициент, учитывающий
конструктивно-массовое совершенство двигателя
при оптимистичном прогнозе (Котгг = 1
— нормальный прогноз; Копт = 0,85 —
оптимистичный прогноз)
Кфорс Кф — коэффициент, учитывающий наличие
форсажной камеры сгорания (Кф =1 —
нет форсажной камеры, К^= 1,414 —
есть форсажная камера)
р — давление, Па
рн рн — атмосферное давление на высоте Н, Па
рв рв — полное давление на входе в компрес-
' сор, Па
рк рк — полное давление за компрессором, Па
рг р* — полное давление перед турбиной, Па
рт рт — полное давление за турбиной
компрессора, Па
рс* рс — полное давление на срезе сопла, Па
рф Рф — полное давление за форсажной
камерой, Па
рс-рн рс - рн = Арс — избыточное статическое давление
на срезе сопла, Па
5
ПИтур
Тн
Тв
Тк
Тг
Vn
т
г.