Лекция 9

МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИГАТЕЛЯ.

Математическая модель ГТД на расчетном режиме, в основу которой заложены условия совместной работы отдельных элементов в системе двигателя, определяет физическую взаимосвязь между элементами двигателя. О том, насколько полно представлены физические взаимосвязи между элементами двигателя в математической модели, говорит ее уровень.

Нулевой уровень представляет основные параметры двигателя в виде таблиц или графиков в зависимости от условий полета и параметров рабочего процесса.

Первый уровень характеризует двигатель взаимосвязью между его элементами уравнениями, отражающими реальные условия их совместной работы, с дискретным изменением теплоемкости рабочего тела и формальным заданием значений коэффициентов, характеризующих потери в элементах двигателя (нулевой уровень по элементам).

Второй уровень характеризует двигатель наиболее точными физическими взаимосвязями между его элементами с переменным значением теплоемкости рабочего тела и заданием коэффициентов, характеризующих потери в элементах двигателя на базе детального расчета этих элементов по математическим моделям первого уровня.

Построение математической модели ГТД начинается с определения условий совместной работы элементов в системе двигателя и взаимосвязей между параметрами газовоздушного потока, проходящего через двигатель:

1. Баланс расходов в проточной части двигателя. При отсутствии перепусков и отборов воздуха из проточной части массообмен с воздушной средой отсутствует. Определяются:

- расход воздуха через камеру сгорания;

- расход газа через турбину;

- расход газа через форсажную камеру и реактивное сопло

2. Определяется изменение энтальпии газовоздушного потока через двигатель.

3. Определяется изменение полного давления рабочего тела в проточной части двигателя.

4. Определяется соблюдение равенства и распределения мощностей развиваемых турбинами, потребляемых на привод компрессоров и приводы агрегатов с учетом механического КПД, определяющего затраты мощности на механические потери.

Термогазодинамический расчет ТРД, ТРДФ, ДТРД, ДТРДФ – математическая модель первого уровня.

Термогазодинамический расчет газогенератора ГТД – математическая модель второго уровня – расчет по этой модели ведется последовательно от сечения к сечению по проточной части газогенератора.