To tylko jedna z 6 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
6. CIĄG ZESPOŁU NAPĘDOWEGO Ciąg wewnętrzny i ciąg efektywny silnika przepływowego Siłą napędową samolotu odrzutowego jest ciąg silnika, który powstaje w wyniku wzajemnego oddziaływania ścian kanału przepływowego silnika i strumienia gazu przepływającego przez ten kanał oraz powietrza opływającego silnik z zewnątrz. Przepływający przez silnik strumień powietrza (spalin) zwiększa swoją energię kinetyczną na skutek doprowadzonego do niego ciepła w komorze spalania silnika. Przyspieszenie strumienia jest możliwe dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu ścian kanału przepływowego.
Oznacza to, że na strumień działa niezrównoważony układ sił od ścian kanału przepływowego. Zgodnie z prawem akcji i reakcji na ściany działają siły reakcji pochodzące od ciśnień wywieranych przez strumień.
Ciąg silnika odrzutowego ( K ) jest to składowa osiowa wypadkowej układu wszystkich sił działających na ścianki kanału przepływowego silnika i siły oporu powstającej w wyniku opływu zewnętrznego.
Rozróżnia się ciąg wewnętrzny K i ciąg efektywny K e .
Ciąg wewnętrzny związany jest z procesami zachodzącymi wewnątrz silnika, nie uwzględnia sił działających na silnik (gondolę silnikową) w wyniku opływu strumieniem zewnętrznym. Inaczej mówiąc nie uwzględnia on oporu zewnętrznego działającego na napęd.
Ciąg efektywny jest częścią ciągu wewnętrznego, którą wykorzystuje się do pokonania sił oporu czołowego i sił bezwładności działających na samolot. Ciąg efektywny zapewnia ruch samolotu i jego przyspieszenia. Różnica między ciągiem wewnętrznym i ciągiem efektywnym równoważy opór zewnętrzny napędu.
W charakterystykach technicznych silników odrzutowych podaje się ciąg wewnętrzny, gdyż opór zewnętrzny zależy od miejsca zamontowania silnika oraz warunków lotu. Podczas pomiarów siły ciągu na hamowni, prędkość opływu strumieniem zewnętrznym równa jest zeru. W tych warunkach zerowa jest zatem siła oporu zewnętrznego i mierzony na hamowni ciąg jest ciągiem wewnętrznym.
Ciąg wewnętrzny silnika można obliczyć sumując składowe osiowe sił ciśnienia działających na wewnętrzne powierzchnie ścian kanału przepływowego. Ten sposób wyznaczenia ciągu nie ma jednak praktycznego zastosowania. Jakakolwiek zmiana zakresu pracy silnika lub zmiana parametrów strumienia wlotowego wymagałaby kolejnego, żmudnego obliczania i sumowania składowych osiowych pochodzących od ciśnień.
Znacznie prostszym sposobem jest wykorzystanie wzoru umożliwiającego obliczenie ciągu silnika którego wyprowadzenie opiera się na równaniu ilości ruchu masy (równaniu Eulera).
Model przepływu dla równania ciągu Załóżmy, że silnik znajduje się w oddzielnej osiowosymetrycznej gondoli opływanej strumieniem z prędkością
(…)
…. Im większy jest strumień masy powietrza odrzucanego przez śmigło i większa prędkość odrzucanego strumienia, tym większy jest ciąg rozwijany przez śmigło.
W przypadku, gdy za pomocą śmigła energia mechaniczna silnika jest przekształcana na energię kinetyczną strumienia powietrza, to spełnia ono zadanie wentylatora. Gdy następuje przekształcenie energii poruszającego się strumienia powietrza na energię…
… oddziaływania fal uderzeniowych itp., czyli w równaniu (6.4) można przyjąć, że p = pH i X=0:
(6.5)
gdzie:
- strumień masy spalin
c5 - prędkość wypływu strumienia z dyszy wylotowej
V - prędkość lotu
- strumień masy powietrza
- pole przekroju na wylocie z dyszy silnika
p5 - ciśnienie strumienia w przekroju wylotowym dyszy
pH - ciśnienie otoczenia Strumień masy spalin różni się od strumienia masy powietrza…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)