6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установившихся и неустановившихся режим работы двигателя

Практическое моделирование

Установившийся режим течения обладает одной замечательной характеристикой — средним пластовым давлением, которое остается постоянным при сохранении постоянного дебита,

Рассмотрим процесс запуска новой скважины в эксплуатацию.
Среднее пластовое давление, до начала работы скважины, равно начальному давлению,

После запуска скважины, за счёт снижения среднего пластового давления в возмущенной зоне, проявляются упругие свойства пласта и насыщающей пласт жидкости — в скважину начинает поступать продукция. До тех пор, пока граница возмущенной зоны не достигнет контура питания, в область добывающей скважины не поступает жидкость извне.

Следовательно, накопленную добычу за этот переходный период можно найти по разнице средних пластовых давлений — между начальным пластовым давлением и средним пластовым давлением, которое установится при переходе скважины на установившийся режим течения.

Начальное пластовое давление 250 атм, поровый объем 350 тыс.м3, общая сжимаемость пласта 3.00e-5 1/атм.

При выходе скважины на режим, забойное давление 80 атм. При радиусе контура питания 350 м и радиусе скважины 0.1 м, среднее пластовое давление,

Накопленная добыча нефти,

Q=(PV)cdot c_t cdot (p_i-tilde

) cdot frac <1>

при объемном коэффициенте нефти 1.060,

Q=(350000)cdot 3 cdot 10^ <-5>cdot (250-240) cdot frac<1><1.060>=100

Следовательно, для того чтобы новая скважина вышла на установившийся режим, потребуется отобрать 100 м3 нефти за счёт упругого запаса пласта.

Для нагнетательной скважины расчёт аналогичен. Полученный объем воды потребуется закачать в пласт, прежде чем давление от нагнетательной скважины достигнет контура питания. Однако, нельзя судить о эффективности ППД по времени завершения неустановившегося режима фильтрации, либо по накопленной закачке воды, так как давление на контуре питания, при выходе на установившийся режим будет равно начальном пластовому.

Рассмотрим смену двух установившихся режимов течения, при тех же условиях, что и в первом примере.

На первом режиме скважина работает с дебитом 400 м3/сут и забойным давлением 41 атм, пластовое давление 250 атм, среднее пластовое давление 237.2 атм.

На втором режиме дебит снижается до 200 м3/сут, забойное давление растёт до 145.7 атм, давление на контуре считаем неизменным, среднее пластовое давление увеличивается до 243.6 атм.

Рост среднего пластового давления на 243.6-237.2=6.4 атм, достигается за счёт пополнения упругого запаса на 63 м3.

Возникает вопрос, за счёт чего будет пополнен упругий запас при переходе с режима на режим?

Согласно принципу суперпозиции, в момент изменения режима отбора нефти, в точке нахождения добывающей скважины, появляется фиктивная нагнетательная скважина, которая начинает закачивать обратно нефть. Приемистость такой скважины равна разнице дебитов (400-200)=200м3/сут.

Поэтому 63 м3 будет компенсировано менее чем за сутки.

2 Comment

При расчете накопленной добычи разве нужно отнимать от начального давление забойное? Даже в формуле же написано, что нужно отнять среднее пластовое. Или я что-то не понимаю?

Конечно же не стоит, изменение в среднем пластовом в динамике было рассчитано за один шаг до этого. Исправил.

Режимы двигателя

Режимы работы двигателя на судне определяются величиной крутящего момента на коленчатом валу и частотой вращения.

К установившимся режимам относится работа на гребной винт или генератор при постоянной частоте вращения и неизменной нагрузке.

Характер этих режимов зависит во многом от сопротивления воды движению судна.

Особыми установившимися режимами являются работа двигателя при увеличенных температурах наружного воздуха, повышенном сопротивлении в выпускном тракте вследствие засорения его сажей и осадками масла, работа с неполным числом цилиндров или при неисправном турбокомпрессоре, работа при плавании в битом льду, с ненормальным дифферентом, с поврежденным гребным винтом.

К неустановившимся режимам работы двигателя относятся работа при пусках, прогреве и остановках, работа при переходе с одного скоростного режима на другой (постановка и выборка орудий лова), работа на винт при разгоне судна, работа во время реверсирования судна или его циркуляции, работа на заднем ходу, работа на генератор при изменении электрической нагрузки.

Работа дизеля при увеличенном сопротивлении движению судна

Если сопротивление движению судна по каким-либо причинам увеличилось, например вследствие обрастания корпуса, плохой погоды, влияния мелководья или при буксировке трала, гребной винт становится более «тяжелым».
Иначе говоря, он потребляет от двигателя при той же частоте вращения мощности, большую, чем при обычных условиях. В установке с обычным гребным винтом фиксированного шага во избежание перегрузки двигателя снижают частоту вращения.
На сколько нужно понизить частоту вращения, определяют в каждом конкретном случае в соответствии с инструкцией завода-изготовителя, в которой указываются предельные значения температуры выпускных газов, расхода топлива или максимального давления сгорания для каждого значения частоты вращения (ограничительная характеристика).
В установке с ВРШ нет необходимости снижать частоту вращения — можно лишь уменьшить шаг винта с таким расчетом, чтобы параметры двигателя, контролируемые по приборам, соответствовали номинальному режиму.

Наиболее тяжелым установившимся режимом является работа на швартовах. В этом случае сопротивление движению корпуса бесконечно велико.

В практике эксплуатации возможны случаи уменьшения сопротивления движению судна, например при плавании в балласте или при сильном попутном ветре. Гребной винт при этом становится «легче», т. е. несколько недогружает главный двигатель при номинальной частоте вращения.

Выбор режима при увеличении сопротивления движению судна диктуется необходимостью сохранения тепловой и механической напряженности двигателя в нужных пределах. Показателем теплонапряженности является величина и характер изменения температуры в стенках поршней, цилиндровых втулок и крышек.
Так, температура зеркала цилиндра в районе первого поршневого кольца (при положении поршня в в. м. т.) не должна превышать 175° С во избежание разрушения масляной пленки и возникновения сухого трения. Температура поршней лимитируется в районе первого поршневого кольца из условий предотвращения его закоксовывания, на днище поршня из условий сохранения допускаемых тепловых напряжений и отсутствия коксо- и лакообразования со стороны, омываемой охлаждающим маслом.

Показателем механической напряженности является напряжения и деформации, возникающие в деталях от действия сил давления газов и сил инерции движущихся частей. Косвенно о механической напряженности можно судить по величине максимального давления сгорания и жесткости работы двигателя, под которой понимают интенсивность повышения давления в цилиндре во время сгорания топлива.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя поло седан 2015

Большое влияние на механическую напряженность коленчатого вала оказывают крутильные колебания. Коленчатый вал вместе с другими присоединенными к нему движущимися поступательно и вращающимися деталями представляет собой упругую систему, отдельные участки которой при работе двигателя закручиваются и раскручиваются в разных направлениях.
Такие «вынужденные» крутильные колебания наблюдаются на всех режимах, и вызываются они главным образом периодическим действием сил давления газов в цилиндрах. Иногда оказывает влияние и неравномерный крутящий момент гребного винта, периодичность изменения которого зависит от числа лопастей.

Упругая вращающаяся система валов обладает собственными колебательными свойствами — частотой свободных колебаний и их формой. Эти свойства зависят только от расположения масс деталей и упругости соединяющих их участков вала. Свободные колебания не развиваются при работе двигателя, их можно лишь возбудить искусственно, если кратковременно приложить крутящий момент.

После прекращения действия момента система начинает колебаться с определенной частотой, но колебания быстро затухают благодаря внутреннему трению в материале валов. В зависимости от того, в каком месте вала приложить момент, могут возникнуть колебания разных форм.
При одной из форм — одноузловой — концы валовой линии закручиваются в разных направлениях, а в средней части одно из сечений не участвует в колебаниях (узел). При двухузловой форме оба конца валовой линии закручиваются в одну сторону, а ее средняя часть — в другую; таким образом образуются два узла.
Возможны также трехузловая, четырехузловая и другие формы колебаний. Чем выше форма колебаний, тем больше частота свободных колебаний. В обычных установках практическое значение могут иметь одноузловые и двухузловые колебания; их частота соответственно составляет 200-3000 и 900-10 000 колебаний в минуту.

При увеличении или уменьшении частоты вращения вала двигателя соответственно изменяется и частота вынужденных колебаний от сил давления газов в цилиндрах. На некоторых режимах она совпадает с частотой свободных колебаний одно- или двухузловой формы.
В результате развиваются резонансные колебания. Степень их опасности определяется расчетом еще при проектировании установки и проверяется специальным прибором (торсиографом) на одном из судов каждой серии.
В случае, если напряжения не превышают допускаемой величины, никаких ограничений не накладывается. Некоторое превышение напряжений говорит о необходимости назначить запретную зону.
Продолжительная работа двигателя в этой зоне недопустима, так как может привести к разрушению валовой линии в одном из сечений из-за усталости материала вала. Возможно также повреждение зубьев шестерен редуктора. Внешне работа двигателя в запретной зоне может сопровождаться заметной вибрацией и шумами, но эти признаки обнаруживаются не всегда.

Запретные зоны отмечаются на тахометре красным сектором. Проход через запретную зону при увеличении или уменьшении частоты вращения осуществляется плавно, но быстро.

Значительное превышение напряжений при резонансах над допускаемыми напряжениями представляет опасность даже при кратковременной работе. В таких случаях дизелестроительным или судостроительным заводом принимаются меры борьбы с крутильными колебаниями.
Можно, например, уменьшить ширину или диаметр маховика, и тогда запретная зона сместится в зону выше номинальной частоты вращения. Применяют и специальные устройства — демпферы и антивибраторы.

Общим показателем тепловой и механической напряженности дизеля является степень форсирования. Наиболее удобно оценивать степень форсирования величиной удельной поршневой мощности показывающей, сколько эффективных лошадиных сил приходится на 1 дм 2 площади поршня.

На долевых режимах удельная поршневая мощность, а следовательно, и тепловая и механическая напряженности резко снижаются. Но это не значит, что малые частота вращения и нагрузки являются наиболее благоприятными для двигателя.
На таких режимах ухудшаются условия охлаждения и смазки, происходят забросы масла в выпускной коллектор. Поэтому продолжительная работа на малых нагрузках нежелательна.
Некоторые заводы ограничивают минимальную нагрузку на дизель при разных значениях частоты вращения определенными величинами. Такое ограничение, например, введено для распространенного на флоте рыбной промышленности дизеля 8ДР43/61.

Работа двигателя при повышенной температуре наружного воздуха

На режимах, близких к предельно допустимой в эксплуатации мощности, двигатель чувствителен к параметрам наружного воздуха. Повышение температуры и влажности воздуха и снижение атмосферного давления приводят к уменьшению весового заряда воздуха, поступающего в цилиндры. В результате снижается мощность и экономичность, ухудшается тепловая и механическая напряженность. Наибольшее влияние оказывает температура воздуха.

По указанной причине дизелестроительные заводы гарантируют номинальную мощность при определенных внешних условиях. В СССР нормальными условиями, согласно ГОСТ 5733-51, считаются температура воздуха на впуске +15° С, барометрическое давление (760 мм рт. ст.) и относительная влажность 0,6. Некоторые заводы, например «Русский дизель», гарантируют номинальную мощность и при менее благоприятных условиях, в частности при температуре до +25° С (двигатель 8ДР43/61).

Каждый дизелестроительный завод в инструкции по эксплуатации двигателя регламентирует величину снижения мощности при изменении внешних условий. При отсутствии в инструкции соответствующих указаний можно руководствоваться следующими ориентировочными данными: мощность двигателя следует снижать на 3-5% при увеличении температуры наружного воздуха на каждые 10° С свыше 20° С.

Работа двигателя при выключенном цилиндре

При невозможности быстро устранить неисправность в одном из цилиндров допускается временная работа двигателя с отключенным цилиндром. Отключение неисправного цилиндра может сопровождаться только прекращением подачи в него топлива или демонтажем деталей движения. В последнем случае у двухтактного двигателя выпускные и продувочные окна закрывают либо специальными приспособлениями, либо путем подвешивания поршня на талях.

Эффективная мощность главных двигателей, работающих при постоянной частоте вращения (в установках с ВРШ), и дизель-генераторов снижается на величину индикаторной мощности отключенного цилиндра.

В установке с обычным винтом фиксированного шага необходимо снизить частоту вращения (об/мин) до значения

где nн —номинальное число оборотов; N— индикаторная мощность отключенного цилиндра; N— номинальная эффективная мощность дизеля.

Следует иметь в виду, что при отключенном цилиндре изменяется расположение запретной зоны от крутильных колебаний. Поэтому при работе дизеля следует особенно тщательно следить за его шумом и вибрацией.

Работа при трогании с места и разгоне судна

При трогании с места и разгоне судна, кроме сопротивления воды, необходимо преодолеть еще силу инерции массы судна. Следовательно, движущая сила и момент винта могут быть больше, чем при равномерном движении судна с заданной скоростью.

Если при трогании судна с места скорость вращения вала двигателя будет больше, то последний окажется перегруженным.

Читать еще:  Что такое динамическая модель двигателя

Быстрый разгон, позволяя быстрее достигнуть скорости полного хода судна, вызывает более высокую нагрузку двигателя или даже его перегрузку. При медленном разгоне судна вращающий момент постепенно достигает значения момента полного хода, и разгон судна совершается без перегрузки двигателя.

Работа на задний ход и при реверсировании винта

При работе двигателя на задний ход необходимо, чтобы углы открытия и закрытия клапанов газораспределительного механизмы и углы опережения подачи топлива в цилиндры были равны соответствующим углам при работе на передний ход.

Если предохранительные клапаны «стреляют» только при работе двигателя «Назад», то это указывает на увеличение угла опережения подачи топлива по сравнению с работой двигателя «Вперед».

При частоте вращения заднего хода, равной частоте вращения полного хода вперед, момент сопротивления может значительно превысить номинальный момент на валу двигателя, что приведет к перегрузке двигателя.

Большую опасность представляет увеличение напряжений в коленчатом валу на маневрах при торможении движения сжатым воздухом для ускорения процесса реверсирования, а также при разгоне двигателя на задний ход при продолжающемся движении судна вперед.

При движении судна полным ходом двигатель в процессе реверсирования должен остановить гребной винт (при выключенном двигателе судно по инерции продолжает движение и гребной винт вращается под действием потока воды за судном), удержать его в неподвижном положении и начать вращать в нужном направлении.
При этом на коленчатом валу создается крутящий момент значительно больше номинального, что может привести к поломке коленчатого вала. Для предотвращения перегрузки двигателя реверсирование необходимо осуществлять при возможно меньшей скорости судна.

Режимы работы электродвигателей S1-S10 по ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) Машины электрические вращающиеся

Режимы работы электродвигателей S1-S10 по ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004) Машины электрические вращающиеся

  • S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя;
  • S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя;
  • S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя;
  • S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов;
  • S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов;
  • S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов;
  • S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением;
  • S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения;
  • S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения;
  • S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения;

ГОСТом предусмотрено 10 номинальных режимов для электродвигателей, которые обозначаются как S 1- S 10, их описание приведено ниже.

S 1 – продолжительный режим работы электродвигателя , характеризуется работой электродвигателя при постоянной нагрузке (Р) и потерях ( Р V ) на протяжении длительного времени, пока все части машины не достигнут неизменной температуры (Ɵ max = Ɵ нагр ).

На выше приведенном рисунке Ɵ – температура внешней среды.

S 2 – кратковременный режим работы электродвигателя – это работа электродвигателя на протяжении небольшого отрезка времени (Δ tp ) при постоянной нагрузке ( P ). При работе за определенное время (Δ tp ) составляющие двигателя не успевают нагреваться до установившейся температуры (Ɵ max ), после этого машину останавливают и она охлаждается до температуры внешней среды (превышая не более чем на 2 0 С).

S 3 – периодический повторно-кратковременный режим работы электродвигателя, представляет собой последовательность одинаковых циклов, работа в которых происходит при постоянной, неизменной нагрузке. За это время электродвигатель не успевает нагреться до максимальной температуры и при останове не охлаждается до температуры окружающей среды. Не учитываются потери, возникшие при запуске двигателя (пусковой ток не оказывает большого влияния), то есть они не нагревают детали машины. Длительность цикла не превышает десяти минут.

Где Δ tp – время работы двигателя; Δ tR – время простоя, охлаждения; Ɵнагр1 – температура двигателя при максимальном охлаждении во время цикла; Ɵнагр2 – максимальная температура нагрева.

Продолжительность включения (ПВ) характеризует данный режим работы и находится по формуле:

Существуют нормированные значения ПВ: 60%, 40%, 25%, 15%.

Указанные в каталогах мощности приводятся для «Продолжительного режима работы ( S 1)». Если же двигатель будет работать в других режимах, к примеру, S 2 или S 3, то нагревание его будет происходить медленнее, что позволит увеличить нагрузку на некоторое время. Для режима S 2 допускается увеличение нагрузки на 50% на период времени 10 минут, 25% — 30 минут, 10% — 90 минут. Для работы механизма в режиме S 3 лучше всего применять приводной асинхронный двигатель с повышенным скольжением.

S 1 – S 3 являются основными режимами работы, а S 4 — S 10 были введены для расширения возможностей первых, и предоставления более широкого ряда электродвигателей под конкретные задачи.

S 4 – повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с влиянием пусковых процессов, представляется в виде циклической последовательности, в каждом цикле выполняется пуск двигателя за время (Δ td ), работа двигателя при постоянной нагрузке в течении (Δ tp ), за эти промежутки времени машина не успевает достичь максимальной температуры (установившейся), а за время паузы (Δ tR ) не остывает до внешней среды.

S 5 – Повторно-кратковременный режим работы электродвигателя с электрическим торможением и влиянием пусковых процессов включает в себя те же характерности режима, что и S 4, с осуществлением торможения электродвигателя за время (Δ tF ).

Этот режим работы характерен для электропривода лифтов.

S 6 – перемежающийся режим работы электродвигателя – последовательность циклов, при которой работа происходит в течении времени (Δ t р) с нагрузкой, и время (Δ tV ) работает на холостом ходу. Двигатель не нагревается до предельной температуры.

S 7 – Перемежающийся режим работы электродвигателя с влиянием пусковых токов и электрическим торможением, особенностью является отсутствие пауз в работе, что обеспечивает 100% периодичность включения. Описывается работа в данном режиме последовательными циклами с достаточно долгим пуском (Δ td ), нормальной работой при неизменной нагрузке и торможением двигателя.

S 8 — Периодический перемежающийся режим работы электродвигателя с периодически изменяющейся частотой вращения. Так же как и предыдущий режим, этот не содержит пауз, соответственно ПВ=100%. Реализация данного S 8 режима происходит в асинхронных двигателях при переключении пар полюсов. Каждый последовательный цикл состоит из времени разгона (Δ td ), работы (Δ t р) и торможения (Δ tF ), но при разных нагрузках, а соответственно при разных скоростях вращения ротора ( n ).

Читать еще:  Вибрация двигателя хендай акцент причины

S 9 — режим работы электродвигателя с непериодическими изменениями, нагрузки и частоты вращения. Режим, при котором обычно нагрузка и частота вращения изменяются непериодически в допустимом рабочем диапазоне. Этот режим часто включает в себя перегрузки, которые могут значительно превышать базовую нагрузку Для этого типа режима постоянная нагрузка, выбранная соответствующим образом и основанная на типовом режиме S1, берется как базовая (см. рисунок ниже) для определения перегрузки.

S10 — режим работы электродвигателя с дискретными постоянными нагрузками и частотами вращения Режим, состоящий из ограниченного числа дискретных нагрузок (или эквивалентных нагрузок) и, если возможно, частот вращения, при этом каждая комбинация нагрузки/частоты вращения сохраняется достаточное время для того, чтобы машина достигла практически установившегося теплового состояния (рисунок ниже). Минимальная нагрузка в течение рабочего цикла может иметь и нулевое значение (холостой ход, покой или бестоковое состояние). Для этого типового режима постоянная нагрузка, выбранная в соответствии с типовым режимом S1, принимается за базовую для дискретных нагрузок. Дискретные нагрузки являются, как правило, эквивалентной нагрузкой, интегрированной за определенный период времени. Нет необходимости, чтобы каждый цикл нагрузки точно повторял предыдущий, однако каждая нагрузка внутри цикла должна поддерживаться достаточное время для достижения установившегося теплового состояния, и каждый нагрузочный цикл должен интегрированно давать ту же вероятность относительного ожидаемого термического срока службы изоляции машины.

Длительность рабочего цикла, характер действующей нагрузки, ее величина, потери при пуске, торможении и во время установившегося режима работы, способ охлаждения — все эти параметры описывают режимы работы электродвигателей. Возможные комбинации выше приведенных характеристик имеют огромное разнообразие и потому изготовление двигателей для каждого из них не целесообразно. По наиболее часто использованным и востребованным характерам работы были выделены номинальные режимы, для которых собственно и изготовляются серийные электродвигатели. Параметры электрической машины, которые указаны в паспорте, характеризуют ее работу в одном из номинальных режимов. Изготовитель гарантирует нормальную, безотказную работу эл. двигателя в номинальном режиме при номинальной нагрузке. Необходимо обязательно учитывать режим работы электропривода при выборе двигателя, это обеспечит надежную работу механизма.

Установившееся и подобные режимы работы ТРД

Тепловой расчет позволяет определить значения параметров рабочего процесса, соответствующие требуемым показателям двигателя на одном расчетном режиме его работы. По этим параметрам путем газодинамического расчета устанавливаются форма и размеры отдельных элементов проточной части и частота вращения ротора двигателя.

Однако двигатель эксплуатируется на разных высотах и скоростях полета и при различной развиваемой им тяге (разной нагрузке), изменение которой достигается регулированием расхода подаваемого в двигатель топлива. Таким образом, двигатель практически почти всегда работает на нерасчетных режимах.

При решении вопросов, связанных с применением двигателя на летательном аппарате, необходимо знать его показатели во всех условиях эксплуатации. Для этой цели служат характеристики двигателя, представляющие собой зависимости основных его показателей от изменяющихся в эксплуатации факторов, наиболее важными из которых являются скорость полета, высота и частота вращения ротора двигателя, характеризующая относительное изменение тяги и напряженности элементов конструкции.

На характеристиках приводятся показатели двигателя на нерасчетных режимах работы, которые принимаются установившимися, т.е. такими, при которых все показатели остаются неизменными во времени. Помимо этого в некоторых случаях оказывается необходимым знать условия перехода двигателя с одного установившегося режима на другой, т. е. переходные (неустановившиеся) режимы. Несмотря на их большое практическое значение они в дальнейшем рассматриваться не будут, поскольку связанные с ними вопросы выходят за рамки настоящего курса.

Наиболее точными являются характеристики, полученные экспериментально. Однако при проектировании новых двигателей или в тех случаях, когда проведение экспериментов связано с большими техническими трудностями, характеристики двигателей рассчитываются.

При расчете характеристик решается по существу обратная задача, чем при определении данных двигателя на расчетном режиме. Расчет характеристик производится при уже установленной проточной части, которая принимается большей частью неизменной. Поэтому задачей расчета является определение параметров рабочего процесса и соответствующих им показателей двигателя при выбранной проточной части для случая использования ее в рассматриваемых нерасчетных условиях.

Если эта проточная часть двигателя не обеспечивает его устойчивую работу и удовлетворительные показатели в необходимом диапазоне нерасчетных режимов, то ее форма соответственно изменяется, что, однако, приводит к ухудшению показателей двигателя в расчетных и близких к ним условиях. При значительном ухудшении показателей форма проточной части должна выполняться изменяемой применительно к нерасчетным условиям работы, хотя это и связано с существенным усложнением, конструкции и системы регулирования двигателя.

Поскольку при работе двигателя на установившемся режиме параметры потока (скорость, давление, температура) в любой точке тракта не изменяются по времени, то установившийся режим возможен только при одинаковом расходе воздуха и соответствующем расходе газа через каждое сечение газовоздушного тракта. Пренебрегая небольшой разницей в расходах воздуха и газа, можно принимать, что в любом сечении тракта должен сохраняться одинаковый расход воздуха. Это условие накладывает первое ограничение на характер изменения параметров потока по тракту двигателя.

Величина расхода воздуха (газа) через отдельные элементы двигателя влияет на происходящее в них изменение параметров потока. Поэтому на установившемся режиме одинаковый для всех элементов расход воздуха должен быть таким, чтобы соответствующее ему изменение параметров потока в каждом элементе обеспечивало устойчивое получение этого расхода. Кроме того, должно сохраняться и постоянство частоты вращения ротора двигателя. При соблюдении этих условий работа всех элементов двигателя считается согласованной.

В наиболее общем случае для определения данных двигателя на нерасчетном режиме необходимо рассматривать вопросы согласования всех его пяти элементов: входного устройства, компрессора, камеры сгорания, турбины и выходного сопла. Однако при не очень высоких скоростях полета большей частью, допустимо ограничиваться учетом только трех элементов: компрессора, турбины и выходного сопла. В этих случаях для согласования должны соблюдаться следующие три условия:

• равенство расходов через компрессор и турбину;

• баланс мощностей — развиваемой турбиной и поглощаемой компрессором и механическими потерями в двигателе (для сохранения постоянства частоты вращения);

• равенство расходов через турбину и выходное сопло.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector