Стр. 19 - Расчет характеристик газотурбинных двигателей в условиях загрязненного воздуха методом малых отклонений

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ

ЗАГРЯЗНЕННОГО ВОЗДУХА МЕТОДОМ МАЛЫХ ОТКЛОНЕНИЙ

17

1.3. Особенности протекания рабочего процесса двигателей

при работе в морских условиях

Особенностью работы двигателей на экранопланах является работа на

обводненном воздухе на входе в двигатель. Влияние испарения влаги

исследовалось путем подачи пресной воды в поток воздуха. Получено, что при

водности 0,01 - 0,05% практически не наблюдается изменения параметров

двигателя, а при водности 0,15 - 1,0% заметно их изменение. Однако

особенностью работы двигателей в морских условиях является работа на

обводненном воздухе с растворенной в каплях воды солью. В этом случае

влияние испарения влаги на характеристики двигателя имеет место лишь в

момент попадания воды в проточную часть двигателя, в то время как солевые

отложения накапливаются со временем. Отложения солей на лопатках

компрессора и турбины сводит на нет эффект испарительного охлаждения

воздуха в компрессоре.

Рабочий процесс ГТД в условиях морской среды имеет ряд особенностей,

вызванных отложением солей морской воды в проточной части. Солеотложение

приводит к искажению профиля лопаток и повышению шероховатости их

поверхности, что вызывает увеличение потерь давления при обтекании

лопаток и снижение эффективности лопаточных машин. Уменьшение давления

за компрессором влечет за собой уменьшение расхода воздуха, проходящего

через двигатель, что приводит к нарушению расчетного режима обтекания

лопаток и, следовательно, к дополнительным потерям. Другим следствием

уменьшения расхода воздуха является увеличение при постоянстве расхода

топлива температуры газов перед турбиной и нарушение энергетического

баланса между компрессором и турбиной, который восстанавливается

различными путями в зависимости от системы регулирования двигателя. Таким

образом, изменение параметров ГТД при работе в морских условиях будут

обусловлены как изменениями в проточной части, так и системой

регулирования.

У ТВД

: изменение профилей лопаток компрессора вследствие отложения

солей приводит к изменению его характеристик. На рис. 1.8 показано

изменение характеристики компрессора при работе ТВД в условиях

загрязненного воздуха и законе регулирования

const

т

=

G,

n

. Линии

равных частот вращения при этом смещаются влево и вниз, помпажная линия

также смещается влево, но менее значительно, чем линии равных частот

вращения. Поэтому происходит приближение рабочей точки к помпажной

линии и уменьшение запасов устойчивости, что при незначительных запасах

или при существенных изменениях в проточной части может привести к

помпажу компрессора.