Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Управляемые энергетические установки 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153


Рис. 2.1(Ю. Конструктивные схемы регулируемых РЭУ, принятые для сравнительного анализа

топлива устойчиво горят при давлении более 1 МПа. Отсутствие металла в топливе обусловлено ограничениями по температуре продуктов сгорания.

Примем нижний уровень давления в камере ро= 2 МПа, тогда имеем

т

т

%о=2.10

что делает такую схему двигателя (см. рис. 2.100, а) при принятых условиях неконкурентоспособной из-за чрезмерной массы конструкции. Если ввести дополнительное ограничение по уровню максимального давления в камере сгорания /7тах 20 МПа, то показатель V во всем рассматриваемом диапазоне давлений должен быть V >1. РДТТ при использовании топлива с v > 1 будет статически неустойчив и для своей реализации потребует создания специальной высокочувствительной системы управления.

При использовании топлива с v < 0,5 в двигателе по схеме а (см. рис. 2.100) возможно получение больших расходов при не очень высоких давлениях, соответствующих глубине регулирования 7W = 10, однако это можно реализовать, как показали расчеты и эксперименты, только в частотном режиме. В этом случае работа двигателя организуется следующим образом: площадь критического сечения нерегулируемого сопла рассчитывается на очень высокое давление, а суммарная площадь обоих сопл - на нижний Уровень давления. При закрытии регулируемого сопла давление в



камере начинает расти, но при достижении предельно допустимого давления в камере сгорания сопло открывается. Полный спад давления до ро также не допускается: регулируемое сопло закрывается. Характер изменения давления в камере такого двигателя показан на рис. 2.101.

Недостатки работы такой схемы работы двигателя очевидны:

невозможно обеспечить режим стабилизации давления в камере с точностью ±5 %;

в связи с изменением объема камеры сгорания при выгорании топлива частота стабилизации процесса будет весьма высокой в начале работы двигателя и существенно уменьшится к концу его работы.

Схемы б и в (см. рис. 2.100) по статическим характеристикам однотипны. В случае обеспечения глубины регулирования поверхности горения S= 3,15 глубина изменения давления в камере р будет равна 10, т.е. верхний уровень давления будет равен

20 МПа. Площадь критического сечения сопла при этом можно не изменять. В случае если будут более существенные ограничения по максимальному давлению в камере сгорания, площадь критического сечения сопла нужно будет регулировать.

Двигатель, выполненный по схеме в , будет тяжелее двигателя по схеме б из-за наличия телескопического гидропривода и


Рис. 2.101. Характер изменения давления в двигателе по схеме а (см. рис. 2.100) при частотном регулировании внутрикамерного процесса



теплового ножа. Остальные элементы их конструкции будут иметь примерно одинаковые характеристики.

При определенных габаритных ограничениях двигатель с гидрорегулированием поверхности горения, имея один канал для слива жидкости, будет обеспечивать на участках спада давления более затянутые, чем в двигателе с тепловым ножом, переходные процессы. При достаточно развитой поверхности теплового ножа реализуется соотношение

2П.П Т.Н П.П Г-Д'

при большом количестве переходов с верхнего уровня тяги на нижний такое соотношение для обеспечения заданной циклограммы предопределит необходимость иметь в двигателе с гидрорегулированием несколько больший запас топлива, чем в двигателе с ТН. Тем самым нивелируется массовое превосходство, связанное с наличием гидропривода и теплового ножа в двигателе схемы в (см. рис. 2.100).

В отличие от двигателя с ТН двигатель с гидрорегулированием поверхности горения будет иметь серьезный недостаток, связанный с трудностью обеспечения гарантийных сроков хранения жидкости, залитой в канал заряда.

Итак, проведенный анализ трех схем регулируемых двигателей показал, что схема РДТТ с тепловым ножом выгодно отличается от двух других схем и может рассматриваться в качестве перспективной.

Анализ различных схем ЭУТТ, соединяющих в себе управление изменением площади критического сечения с другими способами, показывает, что все они являются простым суммированием этих способов (со всеми их достоинствами и недостатками). Комбинированные схемы управляемых энергоустановок приведены в табл. 2.4.

Двигатели с тепловым ножом, как правило, обладают невысокими энергетическими характеристиками, что объясняется двумя причинами:



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153