Входное устройство

Входным устройством авиационного ГТД называют часть двигателя воздушного судна (летательного аппарата), состоящую из воздухозаборника, средств его регулирования и защитных устройств. Входное устройство современного ГТД является одним из его функциональных модулей.

Для воздушных судов гражданской авиации с числом Махакрейсерского полёта М _кр = 0,8…0,9 применяются дозвуковые входные устройства, которые отличаются простотой конструкции и возможностью регулирования их параметров.

Входное устройство предназначено для забора воздуха из окружающей атмосферы, предварительного его сжатия за счёт использования кинетической энергии набегающего потока и подвода воздуха к компрессору с заданной скоростью и с минимальными гидравлическими потерями (рис. 1.2.).

Геометрия входного устройства ГТД определяется на расчётном режиме работы двигателя, соответствующего полёту воздушного судна на эшелоне (высота Н _кри скорость V _кр). Все остальные режимы работы входного устройства, в том числе и при старте воздушного судна (Н = 0, V _п= 0), при наборе высоты, снижении и заходе на посадку - нерасчётные.

Плавные очертания внутренней и наружной поверхностей обечайки входного устройства необходимы для предотвращения срыва воздушного потока (как правило, потребный угол наклона внешней поверхности обечайки к направлению набегающего потока составляет приблизительно 4…5 °) и создания равномерного поля скоростей и давлений во входном отверстии воздухозаборника (сечение Вх-Вх). Радиус окружности, описывающей обечайку в её передней части, приближенно находится по формуле

r = (0,04…0,05)· . (1.1)

Размеры отверстия выбираются таким образом, чтобы скорость потока в нём на расчётном режиме составляла 50…70 % от скорости полёта воздушного судна. Это требование обеспечивает большую часть (75…80 %) увеличения давления перед воздухозаборником и позволяет таким образом снизить общие потери. Форма внутреннего канала воздухозаборника выбирается так, чтобы в нём происходило дальнейшее торможение потока (примерно до начала обтекателя). Канал имеет вид диффузора, эквивалентный угол раскрытия которого составляет 2 ·α = 6…10° во избежание отрыва потока от внутренней поверхности обечайки воздухозаборника.

Диаметр канала входного устройства воздухозаборника в сечении В-В D_В равен диаметру компрессора D_К (D_В = D_К = 0,99 м(см. формулу 1.12).

Диаметр канала входного устройства в сечении Вх-Вх D_Вх на расчётном режиме полёта определяется по формуле:

, (1.2)

где – относительный диаметр воздухозаборника при М_кр = 0,80…0,85, .

Выбираем М_кр = 0,8, , и из формулы (1.2) получаем

м.

Длина входного устройства определяется по известному диаметру:

, (1.3)

где D_В – диаметр входного устройства (компрессора).

м. (1.4)

Рис. 1.2. Схема входного устройства

Дата добавления: 2015-10-21