2015-05-18
2251
Потери полного давления в основной камере сгорания оцениваются с помощью коэффициента восстановления полного давления. 
Давление в КС снижается вследствие гидравлического сопротивления камеры сгорания и тепловых потерь полного давления, обусловленных подводом тепла. 
Гидравлические и тепловые потери целесообразно для простоты рассматривать отдельно. Это связано с тем, что большая доля первых приходится на диффузор и фронтовое устройство, а вторая на жаровую трубу, тогда можно написать:
И 
|
Гидравлические потери являются следствием вязкости газа и взаимодействия потоков в камере сгорания. Величина потерь определяется сложностью движения воздуха и газа в проточной части камеры, в диффузоре с внезапными расширениями потока, прохождением через различные отверстия и завихрители, поворотами и разделениями потока, обтеканием элементов конструкции. Экспериментально величина 
определяется путем холодной продувки камеры в процессе ее специальных испытаний. По результатам испытания находится коэффициент гидравлического сопротивления
|
|
|
 ,
|
который представляет собой величину потерь в долях от скоростного напора на входе в камеру сгорания. Коэффициент ξ характеризует особенности конструкции камеры сгорания.
Для вновь проектируемой камеры сгорания величина 
может быть определена с достаточной точностью путем гидравлического расчета всех элементов конструкции. По результатам такого расчета также определяется коэффициент ξ, приведенный к скоростному напору в сечении К. Однако во многих случаях величина ξ, принимается по прототипу как характеризующая конструкцию; Если скоростной напор в сечении К выразить через приведенную скорость потока λ к и полное давление 
,то получим
| (9.6) |
Из последнего соотношения следует, что величина σгидр при заданном постоянном значении коэффициента ξ, однозначно определяется приведенной скоростью в сечении за компрессором λк (рис.3.33). При увеличении λк от 0,25 до 0,35 потери полного давления повышаются вдвое (от 3 до 6% при ξ - 0,9). Примерно в таком диапазоне изменяются гидравлические потери в основных камерах сгорания ГТД.
|
| Рис. 3.3Зависимости величины σгидр от приведенной скорости λк и коэффициента ξ |
. При подводе тепла к движущемуся потоку полное давление газа уменьшается - имеют место специфические потери, которые называют тепловыми. Они являются следствием автотурбулизации потока во фронте пламени (и далее по течению) и увеличения вязкого трения газа, что приводит к повышению затрат на преодоление сопротивления. Последнее связано также с уменьшением плотности газа и соответствующим увеличением его скорости.
|
|
|
В современных КС коэффициент восстановления полного давления составляет 0,94...0.96.
