Представлены результаты математического моделирования процессов в турбовальном газотурбинном двигателе (ГТД) с однокаскадным газогенератором. Для их получения использован метод расчета, основанный на математической модели газотурбинных двигателей ГТД высокого уровня, опирающейся на повенцовое описание многоступенчатого осевого компрессора. Модель разработана на кафедре теории авиационных двигателей Национального аэрокосмического университета им. Н. Е. Жуковского "ХАИ". Данная модель опирается на повенцовый расчет термогазодинамических параметров многоступенчатого осевого компрессора с использованием одно- и двумерного подхода к расчету течения. Названная выше модель позволяет учитывать отборы воздуха из межлопаточных зазоров компрессора, а также регулирование углов установки поворотных статорных лопаток в зависимости от частоты вращения. Модель ГТД имеет модульную структуру. Для определения параметров компрессора могут быть подключены модули расчета одномерного течения (расчет по среднему радиусу) и двумерного течения, позволяющего учесть изменение параметров потока по высоте лопатки. В качестве исходных данных, кроме данных, традиционно задаваемых в моделях ГТД 1-го уровня, необходимо задать геометрические параметры проточной части компрессора и лопаточных венцов на среднем радиусе (для модели ГТД 2-го уровня) или по высоте лопатки (для модели ГТД 3-го уровня). Оба метода расчета параметров компрессора верифицированы и имеют достаточно большой опыт практического использования. Представлены результаты расчета характеристик многоступенчатого компрессора исследуемого ГТД с использованием одно- и двумерного подходов. Проведено сопоставление результатов расчета характеристик компрессора с помощью двух указанных методов между собой и с опытными данными, показано их хорошее согласование. Используемый подход к моделированию течения в компрессорах позволяет оценить расчетным путем границы области устойчивой работы, рассмотреть углы натекания и другие параметры потока в межвенцовых зазорах в широком диапазоне режимов работы ГТД. Такие результаты, а также сопоставление с опытными данными представлены в статье. Приведены результаты применения описанной выше модели к расчету характеристик ГТД с 12-ти ступенчатым осевым компрессором, имеющим регулирование положения статорных лопаток ВНА и НА первых ступеней в зависимости от частоты вращения в сопоставлении с экспериментальными данными. Представлены полученные расчетным путем линия совместных режимов работы узлов газогенератора, зависимости мощности и удельного расхода топлива от частоты вращения. Приведены результаты анализа процессов в ГТД на стационарных режимах показали преимущество используемой модели, достоверность полученых результатов и целесообразность ее практического применения.

  Повний текст PDF - 907.302 Kb    Зміст випуску     Цитування публікації

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"