Сопло
 |
 |
|
| в палитре | на схеме |
Блок предназначен для моделирования параметров при выходе из турбины или разделителя потоков газотурбинного двигателя.
Блок считывает:
- расход и температуру при выходе из турбины или разделителя потоков
- параметры атмосферы
Блок вычисляет:
- давление торможения при входе в сопло
- степень понижения давления в сопле (Пи-сопла)
- статическое давление на срезе сопла (на основании располагаемого перепада давлений и атмосферного давления на заданной высоте)
- тягу двигателя
Математическая модель
Давление в сопле моделируется по формуле:
где:
- P*in — давление продуктов сгорания при входе в турбину, Па
- Rin — удельная газовая постоянная продуктов сгорания, входящих в сопло, Дж/(кг*К)
- T*in — температура продуктов сгорания в сопле, К
- Vsoplo — объем сопла, м3
- Gin — расход продуктов сгорания при входе в сопло, кг/с
- Gout — расход продуктов сгорания при выходе из сопла , определяемый с помощью функций ГДФ [1], кг/с
Тяга в сопле рассчитывается по формуле:
где:
- Gout — расход продуктов сгорания при выходе из сопла, кг/с
- Wout — скорость продуктов сгорания при выходе из сопла, м/с
- Gin — расход воздуха при входе в компрессор, кг/с
- Wsa — скорость полета летательного аппарата, м/с
- Pout — статической давление при выходе из сопла (на срезе сопла), Па
- Patm — атмосферное давление, Па
- Sout — площадь при выходе из сопла, м2
Входные порты
| Имя | Описание | Тип линии связи |
|---|---|---|
| Soplo_in | Порт для подключения блока Турбина, Форсажная КС или Разделитель потоков | ГТД – Газодинамическая |
Выходные порты
| Имя | Описание | Тип линии связи |
|---|---|---|
| R_soplo | Порт вывода тяги двигателя в кгс | Математическая |
Свойства
| Название | Имя | Описание | По умолчанию | Тип данных |
|---|---|---|---|---|
| Тип сопла | Soplo_Type | Выбор типа сопла. Возможные значения свойства:
|
Сопло внутреннего контура | Перечисление |
| Коэффициент скорости сопла (Фи сопла) | fi_soplo | Коэффициент скорости реактивного сопла, характеризующий эффективность сопла | 1 | Вещественное |
| Диаметр сопла, м | D_soplo | Диаметр сопла | 0.6 | Вещественное |
| Коэффициент сохранения полного давления | Sigma_soplo | Коэффициент сохранения полного давления в сопле, характеризующий гидравлические потери в сопле | 1 | Вещественное |
| Объём сопла, м3 | volume_nozzle | Объем сопла, используемый при расчете давления торможения при входе в сопло | 0.1 | Вещественное |
| Тонкая настройка | Группа свойств, отвечающая за настройку расчета | |||
| Коэффициент расхода | koef_mass | Коэффициент расхода, влияющий на расчет давления торможения при входе в сопло | 1 | Вещественное |
Параметры
| Название | Имя | Описание | Тип данных |
|---|---|---|---|
| Тяга, создаваемая соплом, кгс | R_soplo | Тяга, создаваемая соплом | Вещественное |
| Степень понижения давления в сопле (Пи сопла) | pi_soplo | Степень понижения давления в сопле | Вещественное |
| Скорость газа на срезе, м/с | W_soplo | Скорость продуктов сгорания на срезе сопла | Вещественное |
| Давление при входе в сопло, кПа | P_soplo_in | Давление торможения при входе в сопло | Вещественное |
| Статическое давление на срезе сопла, кПа | P_soplo_st | Статическое давление на срезе сопла | Вещественное |
Примеры
Примеры использования блока:
Литература
- Добрянский Г.В., Мартьянова Т.С. Динамика авиационных ГТД. — М.: Машиностроение. — 1989 г. — 240 с.
- Руководящий технический материал авиационной техники. РТМ 1677-83. Метод и подпрограмма расчета термодинамических параметров воздуха и продуктов сгорания углеводородных топлив.
- Михальцев В.Е., Моляков В.Д. Расчет параметров цикла при проектировании газотурбинных двигателей и комбинированных установок. — М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. — 2014 г. — 58 с.