Выбор и обоснование параметров двигателя

Выбор параметров двигателя осуществляется в соответствии с рекомендациями, изложенными в методическом пособии[1].

В зависимости от назначения и условий, при которых рассчитывается двигатель, выбираются параметры узлов (sВХ, hK, sвс, hг, hт*, φс, Сс ) и соответствующие им режимы работы на характеристиках. В основу оптимизации параметров закладываются разные критерии (целевые функции): минимум удельного расхода топлива, максимум тяги, обеспечение надежности на чрезвычайных режимах работы и т.п.

Основными параметрами рабочего процесса двигателя, оказывающими существенное влияние на его удельные параметры, является температура газа перед турбиной Т*г и степень повышения давления в компрессоре π *к.

Температура газа перед турбиной

Увеличение температуры газа перед турбиной Т*г позволяет значительно увеличить удельную мощность двигателя и, следовательно, уменьшить габаритные размеры и массу двигателя. Повышение температуры газа перед турбиной улучшает также экономичность двигателя. Это явилось главной причиной непрерывного роста Т*г у ТВД и вертолетных ГТД. Для обеспечения надежной работы турбины при высоких значениях температуры газа (Т*г > 1250 К) необходимо применять охлаждаемые лопатки. Потребное количество охлаждающего воздуха зависит от температуры газа и способа охлаждения.

Увеличение отбора воздуха на охлаждение турбины при повышении Т*г приводит к снижению темпа роста удельной мощности и темпа уменьшения удельного расхода топлива. Назначение более высоких Т*г требует применения более сложных систем охлаждения. Лучшие ТВД для пассажирских и транспортных самолетов, находящихся в эксплуатации, и мощные вертолетные ГТД имеют Т*г= 1300…1400 К. Вновь разрабатываемые винтовентиляторные двигатели и перспективные вертолетные ГТД проектируются с учетом более высоких значений температур. С учетом использования конструкционных материалов двигателя-прототипа принимаем Т*г =1275К.