单转子涡喷发动机热力计算

单转子涡喷发动机热力计算

1. 已知条件 （1） 发动机在地面静止状态下工作（海平面标准大气条件）

H=0; Ma=0

;15.288*

00K T T == Pa P P 101325*

00==

（2） 通过发动机的空气流量

s kg q m /=

（3） 发动机的工作参数

K T c ==*

3*

;π

（4） 各部件效率及损失系数

进气道总压恢复系数 =in σ； 压气机效率 =*c η； 燃烧室总压恢复系数 =b σ； 燃烧实放热系数 =b ζ；

涡轮效率 =*T η； 冷却空气系数 =col υ；

机械效率 =m η； 喷管总压恢复系数 =e σ。 2. 计算步骤

（1） 计算进气道出口气流参数

K T T 15.288*0*1== Pa p p in 101325*

0*1==σ

（2） 计算压气机出口气流参数

Pa p p c 891660*

1*

*

2==π

K T T c 4.60678.018.8115.288114.114.1*

1**

1*2=⎪

⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯=⎪⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-+=--ηπγγ （3） 计算燃烧室出口气流参数

Pa p p b 2.82032789166092.0*

2*

3=⨯==σ

K T 1220*

3=

（4） 计算1kg 空气的供油量（油气比）

已知燃烧室进口处的总温*2T 和出口处的总温*

3T 及燃烧室的放热系数b ζ，则可以求出加给1kg 空气的供油量f 。

70.596*

2=a h ；02.1302*

3=a h ；34.3062*

3=H

则有：01802.070

.59634.30624290097.070

.59602.1302*2*3*

2*3=+-⨯-=

+--=

a

u b a

a h

H H h h f ζ

（5） 计算涡轮出口气流参数 m

c o l p c

p T

f c T c T ηυ)1(*

*-+'∆=

∆

K 28898

.0)03.001802.01(114725

.3181005=⨯-+⨯⨯=

K T T T T 9322881220*

*

3*

4=-=∆-=

4689.3889.01220288111

33.133.11

**3*

*

=⎪

⎭⎫

⎝

⎛⨯-=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛∆-=--

--

γγηπT

T T T T

Pa p p T 2568803370.3857210

*

*

3*

4===π

（6） 计算喷管出口气流参数

在进行喷管出口参数的计算时，首先要判别喷管所处的工作状态。方法是根据喷管的可用

落压比0*

5*p p b =π与临界落压比（85.1=cr π）进行比较：

Pa p p e 24660596.0256880*

4*5=⨯==σ

85.1434.2101325

246605*

>==

b π 故喷管处于超临界工作状态；

15=Ma ，15=λ

Pa p p cr 1332655404.0246605*

55=⨯==β

K T T 68.914*

4*

5==

K T T 16.78568.9148584.08584.0*

55=⨯=⨯=

s m T V 17.50716.7851.181.1855=⨯

=⨯=

()22.59)1(55*5

*5,=-+==m col g m q f q A T

p K

q υλ

()

2

5*

5*

5

,51829.0246605

0397.068

.91422.59m q Kp T q A g m =⨯⨯=

=

λ

（7） 推力和单位推力的计算

()⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛-=150*505λf p p p A F

N 3825412590.1101325246605

1013251829.0=⎪⎭⎫

⎝⎛-⨯⨯=

kg s N q F F ma s ⋅==

=6.63760

38254

（8） 燃油消耗率的计算 ()

()

h N kg F v f sfc s

col

⋅=-⨯⨯=

-=

0935.06

.63703.0101708.0360013600