涡喷发动机设计2

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1、2.1,单轴涡喷发动机设计计算从进气道开始。要求提供海拔，飞行马赫数及人从而知道环境温度及压力，飞行速度及发动机的总的进口条件T2=T1及压力。在压气机进口处的压力可以通过输入进气道压力比来计算得到，也可以从进气道图谱中读取。在设计计算中，修正的总发动机质量流量W2QR1!S2是个输入值。W2可以根据®R2=R*T2/（R、fd）以及62=P2/Pstd9这里的Tstd为288.15K,Pstd=101.325kPa,Rstd=287.05J/(kg*K)o在ofl-dcsign'P，相对的压缩机速度修正可以定义成:Cxorr.rel压缩机性能图可以用来读取相应的数据，根据修正

2、速度及及辅助图谱出标系0C。包括标准口修正流量W2Qk1!8^等爛效率“23,压力比P3/P2,以及喘振边界。如果涡轮进口温度T4指定的花，Nc是个指定的或者估计的的值。0c是迭代时的估计值，这个对于任意设计计算都是需要的。W2可以按照上边的方法，用QR2!82,T2及P2来轻易得到。为了研究进气流动变形，研究瞬态行为，需要发动机的一些儿何数据•。如果选择了compressorDesign就可以哦得到这些参数。接着，脱T2,P2,在叶尖的速度、进气轮毂/叶尖直径比及轴向马赫数就可以用来计算叶尖直径，相对及圆周马赫数，切向速度。在描述进气道流道突变的时，需要空气动力交界面的空气动

3、力学变量。流动面积可以从压缩机叶尖直径推导得到。接下来计算压缩过工程，这个需要压缩机出口问题T3,或者比功dH23o下一步来计算内容空气系统。涡轮冷却的空气流蜃计算如下：这里认为冷却空气的两并没有做工，直接和涡轮之后的主燃气流相混合。涡轮导向叶片(NGV)冷却空气流量可以用相似的方式求得：在点41,涡轮上游的位置，NGV冷却空气与主燃气混合，是要考虑这部分气体的做工。

4、性计算及瞬态行为的模拟过程屮，可以自动选择处理叶片。当相对修正压气机速度高于Nc,corr,rel,2吋就需要关闭排气阀。如果相对速度小于Nc,corr,rel,l吋，这个排气阀就是打开的。如果修正的轴速介于这两个值之间，排气流可以用下式处理：W"HdlBldQ+(w'卄HdlBld*]Ncforrpel^Cxorr;relAWjr”2(2丿maxl亠Cxorr.rel.2亠Cxorr.relA丿HdlBld~炉2NGV及涡轮转子冷却空气完全压缩，这里要的是功率系数dH23o在压缩机出口的质量流量W3是一种没有考虑内部叶栅的不完全压缩(内部叶栅可以用fBld

5、语fHDBld

6、7+%皿厂笑）/%有涡轮提供的能量可以由W41的产物以及功率比dH口49来推导。所有能量需求的能量平衡,包括制定能量泻除PWX,可以用下式求解：兀*皿+%宕叽+"赢加*㈣迪呗+砂X兀1*%ch如果选择TurbineDesign,就可以计算得到等嫡效率，否则也可以由用户指定为进口特性。在离线设计模拟中，效率可以从涡轮你图中读取得到。相对应的修正涡轮速度为：Txorrjel涡轮效率以及修正流可以从一直修正速度的图中读取这个值可以用近似坐标爲来预估。效率可以用离线模拟来修改，这个是通过误差修这个。效率是这里的相对机械轴速Nc的函数。人Htipclearance=（】_%）*—根据比功

7、dH4E以及效率，我们可以计算P49-P5,涡轮转子出口温度T49。这是的涡轮的冷区气流可以添加:匹=心+%涡轮出口焰值H5川以根据能量守恒计算得到:5"油气比可以从下式求得:在设计计算中，涡轮出口逋道压力比P6/P5shi指定的；而在离线模拟中，可以是修正流量的函数。如果发动机没有再加热系统，喷嘴进口条件与位置点6相同。否则，喷嘴冷却空气流可以从质量流（W6=w5）来剪掉，这里需要剪掉流量W61：•・这样，油气比fad可以用比再热出口温度T7来计算得到。再热燃油流量:（为乃-为心）*（1+