3.3.1 Прямоточний повітряно-реактивний двигун (ППРД)

встановлено на літаку, який летить зі швидкістю =2500 км/год, при цьому повітря на висоті польоту має тиск ро=0,4 бара іtо=-40оС. Температура газів в камері згоряння tГ= 1250оС. Визначити тяговий та повний ККД ППРД, якщо адіабатний коефіцієнт корисної дії дифузора дорівнює =0,88, а швидкісний коефіцієнт сопла =0,95. Визначити також витрату палива з теплотою згоряння =44,2 МДж/кг, якщо витрата повітря через двигун дорівнює =56 т/год. Показник адіабати продуктів згоряння k=1,36, ізобарна теплоємність ср=1,18 кДж/(кг×К).

Дано: =2500 км/год; ро=0,4 бара; tо=-40оС; tГ= 1250оС; =0,88; =0,95; =56 т/год; k=1,36; ср=1,18 кДж/(кг×К).

Розв’язання

            Беремо швидкість повітря за дифузором =30 м/с і знаходимо температуру повітря перед камерою згоряння (точка „в”)

(тут =2,5×103/3,6=694м/с, Тн=273+(-40)=233К, ср=1×103 Дж/(кг×К) –  – теплоємність повітря).

            Можливий ізоентропний теплоп

ерепад при гальмуванні потоку

.

Ізоентропна температура (точка „а”)

.

Ступінь підвищення тиску в дифузорі

Тиск за дифузором

.

Тиск на виході з камери згоряння

.

Ступінь розширення тиску в реактивному соплі

.

Дійсна швидкість витікання газів з реактивного сопла

Кількість підведеного в циклі тепла

.

Ефективна питома робота циклу

.

Ефективний ККД ППРД

Тяговий ККД реактивного двигуна

Повний ККД ППРД

Тепловий потік, який підводиться в камері згоряння

.

Секундна витрата палива

,

годинна витрата

.