Схема и цикл ТРД и ТВД

Для того, чтобы повысить КПД при дозвуковых скоростях полета, ПВРД снабжают турбокомпрессором, который устанавливается за диффузором и приводится в действие газовой турбиной, расположенной перед реактивным соплом.

            

Рис 61

Рис 62

На рабочей диаграмме:

1-2 – адиабатное сжатие рабочего тела, соответствующее реальному процессу сжатия воздуха в диффузоре.

                                           

– располагаемая работа диффузора

2-3 – адиабатное сжатие рабочего тела, соответствующее реальному процессу сжатия воздуха в компрессоре.

                                           

3-4 – изобарный процесс подвода тепла, соответствующий реальному процессу горения топлива в КС.

4-5 – адиабатное расширение рабочего тела, соответствующий реальному процессу расширения в сопловом аппарате турбины.

                                           

– располагаемая работа турбины.

Причем

                                                          

- турбина работает на привод компрессора

5-6 - адиабатное расширение рабочего тела, соответствующий реальному процессу расширения ПС в сопловом аппарате.

6-1 – условный замыкающий процесс изобарного отвода тепла в окружающую среду, соответствующий реальному процессу выброса ПС в ОС.

Термический КПД цикла зависит от суммарного повышения давления в двигателе

                                                  

где

                                          

 

Схема и цикл ЖРД

Рис 63

В ракетных двигателях окислитель и горючее находятся на борту летательного аппарата. В ЖРД и ОК, и Г находятся в жидком состоянии в баках.

Для подачи топлива в КС ЖРД чаще всего применяется насосная система подачи, в которой давление ОК и Г повышается в насосах, работающих от газовой турбины. Рабочим телом турбины являются ПС, образующиеся в ГГ.

Рис 65

1-2 – изохорное сжатие рабочего тела, соответствующее реальному процессу сжатия компонентов топлива в ТНА.

2-3 – изобарный процесс подвода тепла, соответствующий реальному процессу горения компонентов топлива в КС.

3-4 – адиабатный процесс расширение рабочего тела, соответствующий реальному процессу расширения ПС в сопле до давления равного давлению в окружающей среде (расчетный режим истечения).

4-1 – условный замыкающий процесс изобарного отвода тепла, соответствующий реальному процессу выброса ПС в ОС.

Термический КПД ЖРД

                               

                       

при условии, что ;

                                        

где

- температура в конце КС,

- температура компонент поступающих в КС.

то

         

- давление в выходном сечении сопла;

- давление в КС.

Термический КПД цикла зависит от степени понижения давления в сопле, чем больше перепад давлений, тем выше КПД, эффективнее преобразование теплоты в работу.