Стр. 50 - Расчет характеристик газотурбинных двигателей в условиях загрязненного воздуха методом малых отклонений
Упрощенная HTML-версия
РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ
ЗАГРЯЗНЕННОГО ВОЗДУХА МЕТОДОМ МАЛЫХ ОТКЛОНЕНИЙ
48
Зависимость (3.9) можно объяснить следующим образом. Единственной
причиной, вызывающей все остальные изменения параметров ГТД, является
увеличение потерь давления вследствие изменения геометрии элементов
газовоздушного тракта. Как уже говорилось, увеличение потерь приводит к
понижению
к
π
, что в свою очередь, вызывает уменьшение расхода воздуха
через двигатель. Рассмотрим влияние расхода воздуха на изменение
температуры за компрессором. Для этого запишем уравнение расхода
FС G
а
в
в
ρ=
и рассмотрим его для сечения перед первым рабочим колесом.
Плотность воздуха в этом сечении при уменьшении расхода может только
несколько возрастать вследствие приближения статических давления и
температуры к атмосферным значениям. Cледовательно, осевая скорость в этом
сечении уменьшится. Построим треугольники скоростей для данного сечения
двигателя с исходной и измененной проточной частью (рис. 3.3) и
рассмотрим их.
Рис. 3.3. Изменение треугольников скоростей при уменьшении скорости потока
Уменьшение скорости приводит к увеличению углов атаки и поворота
потока в решетке. Угол отставания незначительно изменится при увеличении
угла поворота потока, поэтому для простоты примем, что направления
скоростей
W
20
и
W
21
совпадут. Треугольники скоростей для случая, когда поток
направлен без предварительной закрутки, показывают, что уменьшение
скорости при постоянной частоте вращения (
U
= сonst) приводит к увеличению
закрутки потока в решетке
(
)
0
1
u
u
W W
∆ ∆
. То же самое будет и при
предварительной закрутке потока как в направлении вращения, так и против.
Работа сжатия ступени, приходящаяся на 1 кг проходящего через нее
воздуха, выражается формулой
u
u
WU L
∆=
. Следовательно, при уменьшении
С
21
W
11
W
10
C
20
C
10
W
21
W
20
C
11
∆
W
u0
∆
W
u1
