Technická univerzita Letecká fakulta Katedra leteckého inžinierstva ROČNÍKOVÁ PRÁCA č. 3 PRIBLIŽNÝ VÝPOČET TEPELNÉHO OBEHU LTKM Študent: Cvičiaci učiteľ: Peter Majoroš Ing. Marián HOCKO, PhD. Košice 6
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č. Zadanie: Vyočítajte základné arametre teelného obehu dvojrúdového dvojhriadeľového LTKM RD33 s axiálnym komresorom a nadzvukovou regulovateľnou výstunou dýzou, ri vzlete na zemi s maximálnym režimom, ak sú zadané nasledujúce arametre: Výška letu H = m, Rýchlosť letu c = m.s -, Celkový stueň stlačenia komresora π KC =, Celkový stueň stlačenia vysokotlakého komresora π VTKC = 7, Obtokový omer m =,475, Volené veličiny: σ vst =,99, σ sk =,98, σ II =,96, η DC =,86, η mv =,985, η VTKC =,87, η TC,N =,96, η TC,V =,98, φ tr =,97, µ I =,96, µ II =,97, t 3C = 63 C RD33 ( obr.. ) je motor oužitý v lietadle MiG 9, ktoré je na obr..
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č. Obr.. Motor RD 33 Obr.. MiG 9
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.3 Schéma motora RD33. Výočet teelného obehu:. Z tabuliek MŠA re H = m: =,3. 4 Pa T = 88 K. Celkový tlak a celková telota red vstuným ústrojenstvom: κ κ C = +. M [Pa] C =,3. 4,4. +. C =,3. 4 Pa κ,4,4 κ T C = T +. M T C = 88 ( +,. ) T C = 88 K [K] 3. Celkový tlak a celková tellota na vstue do nízkotlakového komresora ( dúchadla ): C = σ vst. C C =,99.,3. 4 = 87 Pa
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.4 T C = T C = 88 K 4. Parametre vzduchu na výstue z nízkotlakového komresora: XC = π DC. C [Pa] kde: π DC = π π KC VTKC [] XC = 7. 87 = 35 87,7 Pa = CII T XC = T C + [K] η DC κ π DC κ,4,4 T XC = 88 7 +,86 = 47,67 K = T CII 5. Parametre vzduchu na výstue z vysokotlakového komresora: C = π VTKC. XC [Pa] CI = 7. 35 87,7 = 6 33,97 Pa T C = T XC + κ πvtkc κ η VTKC [K],4,4 7 T CI = 47,67 + = 774,578 K,87
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.5 6. Parametre lynu red lynovou turbínou: 3C = σ SK. C [Pa] 3CI =,98. 6 33,97 = 6 87,69 Pa T 3C = t 3C + 73,5 [K] T 3CI = 63 + 73,5 = 536,5 K Rovnováha výkonu lynovej turbíny a komresora 7. Rovnováha výkonu na vysokotlakej časti motora: c T YC = T 3CI -, v ( T T ). c. CI, l kde: c,v = 5 J.kg -.K -, c,l = 58 J.kg -.K -, 5 58 XC [K] η T YC = 536,5 -.( 774,578 47,67). mv =,634 K,985 YC = 3CI T T YC 3 CI. η TCV [Pa] kde: =,33, YC = 6 87,69,33,33,634. = 84 79,4 Pa 536,5,98
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.6 8. Rovnováha výkonu na nízkotlakej časti motora: c T = T YC -, v.[( + m)(. T T ) + ( T T )] η. c mv, l 5,985.58 CII C T =,634 -.[(,475 )(. 47,67 88 )(. 47,67 47,67) ] XC CII [K] + = 53,8 K = YC. T T. YC η TCN [K] = 84 79,4.,33,33 53,8. = 45 7,9 Pa,634,96 9. Podľa zvoleného φ tr určíme tlakový sád v tryske a výstunú rýchlosť: =. + ϕ tr [] =,33,33,33. =,58,33 +,97 ak > 4 CI - otom je v tryske odkritický tlakový sád, -výstunú rýchlosť určíme zo vzťahu: c = φ tr.. c, l. T [m.s - ] ak < 4 CI - otom je v tryske nadkritický tlakový sád,. - v danom ríade určíme výstunú rýchlosť za vzťahu: c =. r T l. + [m.s - ]
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.7 = 4,3. 457,9 =,5 => < v tryske je nadkritický tlakový sád c =.. + r T l. [m.s - ] kde: r l = 87,4 J.kg -.K -.,33 c =.87,4.53, 8,33 + = 587,74 m.s -. Stavové veličiny na výstue z dýzy: redoklad: vo výstunej sústave neuvažujeme s odvodom tela, T 5CI = T = 53,8 K T = T 5CI - c. c, l [K] T = 53,8 - ( ) 587,84.58 = 93,978 K ρ = r l. T [kg.m -3 ] kde: = re odkritický tlakový sád =. - re nadkritický tlakový sád = 45 7,9.,58 = 33 36,3 Pa
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.8 ρ = 3336,3 87,4.93,978 =,897 kg.m -3 Parametre vzduchu v II. rúde. Za redokladu, že v II. rúde neodvádzame telo latí: T 3CII = T CII = 47,67 K Pokles celkového tlaku II. rúdu závisí na revedení a dĺžke výstunej rúry II. rúdu vzduchu, čo vyjadruje σ II : 3CII = σ II. CII [Pa] 3CII =,96. 35 87,7 = 3 58, Pa. Určíme kritický tlakový sád v dýze II. rúdu: I 3CII = κ. κ + ϕ tr κ κ [] I 3CII =,4,4,4. =,554,4 +,97 3 CII = 3 =,335 358, 3 CII < I 3CII - nadkritický tlakový sád Podľa tlakového sádu vo výstunej dýze sa stanoví rýchlosť vzduchu: c I = φ tr. κ κ. c, v. T3CII. [m.s - ] - re odkritický tlakový sád 3CII
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č.9 c I = κ. κ +. r T v 3CII [m.s - ] - re nadkritický tlakový sád kde: r v = 87, J.kg -.K -,.,4 c I =.87,.47, 67,4 + = 376,9 m.s - 3. Stanovíme arametre vzduchu na výstue z dýzy II. rúdu: T 5CII = T 3CII = 47,67 K T I = T 5CII - c I. c, v [K] T I = 47,67 - ( ) 376,9.5 = 347,9 K ρ I = v I r. T I [kg.m -3 ] I = 3CII. I 3CII [Pa] - re nadkritický tlakový sád I = 3 58,.,554 = 5 94,3 Pa ρ I = 594,3 87,.47,67 =,75 kg.m -3
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č. Hlavné arametre motora 4. Šecifický ťah motora: I 5 I I + [m.s - ] [N.kg -.s] + m ρ. c. µ I ρi. ci. µ II F m =. ( c c ) + + m ( c c ) F m = 3336,3 3 594,3 3. 587,84 + +,475. 376,9 +,475,897.587,84.,96,75.376,9.,97 F m = 73,985 m.s - 5. Ťah motora: F T = F m. Q v [N] F T = 73,985. 77 = 56 36,845 N = 56,36 kn 6. Šecifická sotreba aliva c m =. c, str.( T3CI T CI ) ( + m). H u. η SP. Fm 36 [kg.n -.h - ] c m = 36.. + m lα F m [kg.n -.h - ] kde: - z grafu v učebnici Teorie leteckých motorú část II str. 46, re nami vyočítané hodnoty l.α je ribližne,7 c m = 36.,7.,475 73,985 =,7569 kg.n -.h - =,76 kg.n -.h -
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č. Záver. Zhodnotenie výočtu: Porovnanie hodnôt motora RD33 s vyočítanými hodnotami: Motor RD33: F T = 54,94 kn, c m =,76 kg.n -.h -, Vyočítané hodnoty: F T = 56,36 kn, c m =,76 kg.n -.h -, Tabuľka výsledkov: Veličina Hodnota Jednotka H m c m.s - Q v 77 kg.s - π KC π VTKC 7 3 Pa T 88 K C 3 Pa T C 88 K C 87 Pa T C 88 K XC = CII 35 87,7 Pa T XC = T CII =T 3CII = T 5CII 47,67 K CI 6 33,97 Pa T CI 774,578 K 3CI 6 87,69 Pa
ROČNÍKOVÁ PRÁCA List č. Pokr. tabuľky: Veličina Hodnota Jednotka T 3CI 536,5 K T YC,634 K YC 84 79,4 Pa T = T 5CI 53,8 K 45 7,9 Pa c 587,84 m.s - T 93,978 K 33 36,3 Pa ρ,897 kg.m -3 3CII 3 58, Pa c I 376,9 m.s - I 5 94,3 Pa ρ I,75 kg.m -3 F m 73,985 m.s - = N.kg -.s F T 56 36,845 N c m,7569 kg.n -.h -
TECHNICKÁ UNIVERZITA V KOŠICIACH LETECKÁ FAKULTA Katedra leteckého inžinierstva Akademický rok: 6/7 PRIBLIŽNÝ VÝPOČET TEPELNÉHO OBEHU LTKM Meno študenta: Peter MAJOROŠ Názov študijného odboru: 43 Názov šecializácie: Orava, údržba a revádzka lietadiel a leteckých motorov Názov ročníkovej ráce: Približný výočet teelného obehu LTKM Zadanie ročníkovej ráce: Vyočítajte základné arametre teelného obehu dvojrúdového dvojhriadeľového LTKM RD33 s axiálnym komresorom a nadzvukovou regulovateľnou výstunou dýzou, ri vzlete na zemi s maximálnym režimom re uvedené arametre. Prednášajúci učiteľ: Cvičiaci učiteľ: Ing. Marián HOCKO, PhD. Ing. Marián HOCKO, PhD. Vedúcdi katedri: rof. Ing. Jozef POVAŽAN, CSc. Dekan LF: m.rof. RNDr. František OLEJNÍK, CSc. Termín odovzdania ročníkovej ráce: V Košiciach dňa