Совершенствование газотурбинного двигателя за счёт организации изотермического расширения в турбине

М. А. Мураева, И. М. Горюнов

Аннотация


Приводятся результаты исследования применения изотермического расширения в турбине газотурбинных двигателей как способа совершенствования термодинамического цикла. Приведены уравнения работы и коэффициента полезного действия идеального цикла газотурбинного двигателя с изотермическим расширением в турбине, на основе которых выполнен сравнительный анализ рассматриваемого и традиционного циклов газотурбинного двигателя с адиабатическим расширением. Для термодинамического исследования реального изотермического расширения в турбине газотурбинного двигателя на основе трёхмерного численного моделирования исследована характеристика турбины и получены поправки характеристики турбины с адиабатическим расширением на изотермическое расширение. С применением полученных поправок и характеристики на основе сформированной методики выполнено исследование применения изотермического расширения в газотурбинных двигателях различных схем на основе термодинамических расчётов в рабочей точке и расчёта высотно-скоростных характеристик. Исследования подтверждают эффективность применения изотермического расширения как способа совершенствования термодинамического цикла турбореактивного одноконтурного и двухконтурного двигателя со смещением потоков и малой степенью двухконтурности, в особенности для самолётов со сверхзвуковой скоростью полёта.


Ключ. слова


Газотурбинный двигатель; термодинамический цикл; изотермическое расширение в турбине; численное моделирование

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Скибин В.А., Солонин В.И., Палкин В.А. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей (аналитический обзор). М.: Центральный институт авиационного моторостроения, 2010. 673 с.

2. Мураева М.А., Горюнов И.М., Харитонов В.Ф. Цикл ГТД с изотермическим расширением в турбине // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2015. Т. 19, № 2 (68). С. 111-118.

3 . Мураева М.А., Горюнов И.М., Харитонов В.Ф. Термодинамические основы изотермического расширения и методика расчёта турбины ГТД с изотермическим расширением // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2015. Т. 19, № 3 (69). С. 111-118.

4. Thornburg H., Sekar B., Zelina J., Greenwood R. Numerical study of an inter-turbine burner concept with curved radial vane // 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reno, Nevada, 2007. DOI: 10.2514/6.2007-649


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2017-16-1-51-61

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533