Камера сгорания

в палитре на схеме

Блок предназначен для расчета температуры продуктов сгорания, теплофизических свойств продуктов сгорания и определения полного давления в камере сгорания.

Блок считывает:
  • расход и температуру при входе в камеру сгорания
  • расход керосина, поступающего в камеру сгорания
  • расход при выходе из камеры сгорания
Блок вычисляет:
  • теплофизические свойства продуктов сгорания
  • давления торможения при входе и выходе из камеры сгорания
  • температуру продуктов сгорания в камере сгорания

Математическая модель

Расчет температуры при выходе из камеры сгорания осуществляется с помощью уравнения нестационарного теплового баланса [1]:

где:
  • Сppc — изобарная теплоемкость продуктов сгорания, Дж/(кг*К)
  • Vcc — объем камеры сгорания, м3
  • Rccp — удельная газовая постоянная продуктов сгорания, Дж/(кг*К)
  • P*cc — давление продуктов сгорания при выходе из камеры сгорания, Па
  • T*out — температура продуктов сгорания при выходе из камеры сгорания, К
  • CpA — изобарная теплоемкость воздуха, Дж/(кг*К)
  • GA — расход воздуха при входе в камеру сгорания, кг/с
  • T*br — температура торможения при входе в камеру сгорания, К
  • Gker — расход керосина в камере сгорания, кг/с
  • Hw — теплота сгорания керосина, Дж
  • ηcc — КПД горения в камере сгорания
  • Gout — расход продуктов сгорания при выходе из камеры сгорания, кг/с

Расчет давления в камере сгорания осуществляется по формуле [1]:

где:
  • P*cc — давление продуктов сгорания при выходе из камеры сгорания, Па
  • Rcp — удельная газовая постоянная продуктов сгорания, Дж/(кг*К)
  • T*out — температура продуктов сгорания при выходе из камеры сгорания, К
  • Vcc — объем камеры сгорания, м3
  • Gcp — расход продуктов сгорания при выходе из камеры сгорания, кг/с
  • Gker — расход керосина в камере сгорания, кг/с
  • GA — расход воздуха при входе в камеру сгорания, кг/с

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
KS_in Порт для подключения блока Компрессор ГТД – Газодинамическая
G_ker Порт для задания расхода керосина Математическая

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
KS_out Порт для подключения блока Турбина ГТД – Газодинамическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Коэффициент полноты сгорания eta_ks Коэффициент полноты сгорания топлива в камере сгорания 1 Вещественное
Коэффициент потерь полного давления sigma_ks Коэффициент сохранения полного давления в камере сгорания 0.945 Вещественное
Объём камеры сгорания, м3 V_ks Объем камеры сгорания 0.1 Вещественное
Тонкая настройка Группа свойств, отвечающая за настройку расчета
Суммарная степень повышения давления в компрессорах pika_sum Коэффициент, влияющий на скорость расчета давления в камере сгорания. В малоразмерных машинах рекомендуется увеличение значения этого свойства 7.5 Вещественное
Коэффициент усиления расчета давления koef_p Суммарная степень повышения давления во всех компрессорах, задает начальное значение давления в камере сгорания 0.005 Вещественное
Коэффициент расхода koef_mass Коэффициент усиления в интеграторе, используемом для вычисления давления в камере сгорания 1 Вещественное

Параметры

Название Имя Описание Тип данных
Давление при входе в камеру сгорания, кПа P_ks_in Давление при входе в камеру сгорания Вещественное
Давление при выходе из камеры сгорания, кПа P_ks_out Давление при выходе из камеры сгорания Вещественное
Температура при входе в камеру сгорания, К T_ks_in Температура торможения при входе в камеру сгорания Вещественное
Температура при выходе из камеры сгорания, К T_ks_out Температура торможения при входе из камеры сгорания Вещественное
Удельный расход топлива, кг/(кгс*ч) C_r Удельный расход топлива турбореактивного двигателя Вещественное
Расход топлива, кг/с G_ker Расход топлива в камере сгорания Вещественное

Примеры

Примеры использования блока:

Литература

  1. Добрянский Г.В., Мартьянова Т.С. Динамика авиационных ГТД. — М.: Машиностроение. — 1989 г. — 240 с.
  2. Руководящий технический материал авиационной техники. РТМ 1677-83. Метод и подпрограмма расчета термодинамических параметров воздуха и продуктов сгорания углеводородных топлив.
  3. 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.