| |
стреловидность) здесь эффекта не даёт вследствие роста относительной скорости
обтекания с увеличением радиуса и смешения замыкающего скачка уплотнения к
задней кромке. С ростом числа Маха полёта {{?}} воздушных винтов с широкими
гонкими саблевидными лопастями (винтовентиляторов) уменьшается значительно
меньше, чем {{?}} винтов с обычными узкими лопастями, хотя индуктивные потери
одинаковы.
Г. И. Майкапар.
коэффициент полезного действия компрессора, турбины — отношение полезной работы
к затраченной (располагаемой) в предположении отсутствия теплообмена потока с
внешней средой. Наиболее широко распространены следующие коэффициенты полезного
действия по параметрам заторможенного потока: изоэнтропический {{?}}*н.н. и
политропический {{?}}*п.к. компрессора и {{?}}*т неохлаждаемой турбины:
{{ формула }}
{{ формула }}
{{ формула }}
где i*в1, i*г1 — начальные значения удельной энтальпии воздуха и газа, Дж/кг;
s*п1 — начальное значение удельной изобарной энтропии воздуха, Дж/(кг*К); i*п.к.
, i*г.т., s*в.к. — их конечные значения при действительном процессе; i*г.и.т..
— конечные значения удельной энтальпии воздуха и газа при изоэнтропическом
процессе и действительном давлении; {{?}}*к —степень повышения полного давления
воздуха а компрессоре; R — удельная газовая постоянная воздуха, Дж/(кг*К). При
одинаковом аэродинамическом совершенстве в компрессоре с ростом {{?}}*к
значение {{?}}*и.к. уменьшается, а значение {{?}}*п.к. сохраняется неизменным;
в турбине с ростом степени понижения полного давления газа {{?}}*т значение
{{?}}*т. возрастает. Для охлаждаемой турбины применяется эффективный
коэффициент полезного действия ступени {{?}}*т.эф.. В случае использования
охлаждающего воздуха, подводимого в рабочее колесо для увеличения работы
турбины.
{{формула}}
где Gг,Gо.с.а.,Gв.р.к. — массовый расход газа, охлаждающего воздуха в сопловом
аппарате и в рабочем колесе, кг/с; i*г1, i*s1 — удельная энтальпия газа и
воздуха при входе; i*см.с.а. — удельная энтальпия смеси газа и воздуха за
сопловым аппаратом; i*см. т, i*см.н.т — действительная удельная энтальпия смеси
за турбиной и при изоэнтропическом расширении.
В. М. Микартичан.
коэффициент полезного действия реактивного двигателя — безразмерная величина,
характеризующая степени совершенства реактивного двигателя как тепловой машины
и реактивного движителя. Различают полный, эффективный и полётный (тяговый) К.
п. д. р. д.
Полный коэффициент полезного действия {{?}}0, выражается отношением полезной
тяговой мощности двигателя к затраченной в единицу времени термохимической и
кинетической энергии топлива, находящегося на борту летательного аппарата.
Пренебрегая нагревом топлива в баках и системах вне двигателя, получим {{?}}0
= PV/[Gт(Hu + V2/2)], где Р — реактивная тяга двигателя, V — скорость полёта,
Gт — расход топлива (горючего и окислителя в ракетных двигателях) во всех
камерах сгорания двигателя в единицу времени, Hu — теплота сгорания 1 кг
топлива (в воздушно-реактивном двигателе) или 1 кг смеси горючего и окислителя
(в ракетном двигателе). Полный коэффициент полезного действия равен
произведению эффективного и полётного коэффициент полезного действия ({{?}}э и
{{?}}п), характеризующих соответственно термогазодинамическое совершенство
двигателя и его совершенство как движителя: {{?}}0 = {{?}}э{{?}}п.
У воздушно-реактивного двигателя эффективный коэффициент полезного действия
определяется отношением создаваемой двигателем располагаемой работы (в виде
разности кинетической энергий вытекающих из сопел газов и набегающего потока
воздуха) к затраченной энергии топлива. У воздушно-реактивного двигателя
простейших одноконтурных схем (турбореактивный двигатель, прямоточный
воздушно-реактивный двигатель) этот коэффициент полезного действия близок к
термическому коэффициенту полезного действия термодинамического цикла и
сохраняет характер его зависимости от основных параметров цикла.
У турбореактивного двухконтурного двигателя {{?}}э несколько снижается из-за
потерь при обмене энергий между контурами, однако полный коэффициент полезного
действия турбореактивного двухконтурного двигателя на малых скоростях растёт в
связи с ростом полётного коэффициента полезного действия. У двигателей с
форсажными камерами сгорания при малых V значение {{?}}э уменьшается вследствие
того, что подвод топлива в форсажные камеры осуществляется при более низком
давлении воздуха однако при высоких сверхзвуковых скоростях полёта {{?}}э
значительно увеличивается из-за существенного повышения давления в двигателе
вследствие динамического сжатия воздуха.
Полётный коэффициент полезного действия определяется отношением полезной
тяговой мощности двигателя к создаваемой им располагаемой мощности. Этот
коэффициент полезного действия определяется приближённой формулой Б. С.
Стечкина для двигателей с единым реактивным соплом: {{?}}п = 2{{V}}/1 +
{{V}}), где {{V}} = V/?c — отношение скоростей полёта и истечения газов из
реактивного сопла (реально {{V}} < 1, {{?}}п < 1). Полётный коэффициент
полезного действия воздушно-реактивного двигателя может быть увеличен лишь при
увеличении{{V}}, то есть уменьшением скорости истечения газов (например, при
росте степени двухконтурности m в турбореактивном двухконтурном двигателе) или
увеличением скорости полёта летательного аппарата.
У ракетных двигателей {{?}}э определяется как отношение располагаемой работы (в
виде суммы кинетической энергий вытекающих из сопла газов и топлива на борту
|
|