к зоне помпажа при снижении температуры газа перед ТВД с 1500 K
до 1300 K (т.
2
и
3
) и компрессор К1 попадает в область помпажа при
уменьшении температуры газа в камере сгорания до
Т
г
= 1200
K (т.
4
,
см. рис. 5).
В ГТД (вариант
2
) с небольшими значениями
π
к1
= 4
,
0
и
π
к2
= 2
,
8
рабочие точки, хотя и приближаются к зоне помпажа при после-
довательном уменьшении температуры газа в камере сгорания с
Т
г0
= 1200
K до
Т
г
= 1000
, 800, 600 K (соответственно т.
2
,
3
и
4
, см. рис. 6,
а
), но остаются в рабочей зоне характеристики ком-
прессора К1. Такое достаточно слабое приближение к зоне помпажа
нежелательно, поэтому целесообразно разработать способ и програм-
му регулирования, которые позволят работать в области, близкой к
расчетной точке.
В ГТД (вариант
3
) с небольшими значениями
π
к1
= 4
,
0
и
π
к2
= 1
,
8
рабочие точки удаляются от зоны помпажа при последовательном
уменьшении температуры газа в камере сгорания с
Т
г0
= 1200
K до
Т
г
= 750
, 600 и 450 K (соответственно т.
2
,
3
и
4
, см. рис. 6,
б
).
При расположении нагрузки на валу компрессора К1 и законе регу-
лирования
n
=
const все рабочие точки располагаются вблизи расчет-
ного режима, если
ˉ
G
к2
=
const, то параметр
ˉ
G
к1
π
к1
и рабочая точка
находится на исходном луче
[
π
к2
/
√
ϑ
х
]
0
. Для параметров ГТУ, соответ-
ствующих рис. 4, такое положение рабочих точек на характеристике
компрессора К1 (см. рис. 6,
а
,
б
) соответствует
π
к20
≈
2
,
05
. В этом слу-
чае относительный параметр расхода К2 постоянен
ˉ
G
к2
=
const при
изменении относительной температуры
ϑ
х
=
Т
г1
/
Т
х
во всем иссле-
дуемом диапазоне от
ϑ
х
= 5
,
0
до 1,5 (см. рис. 4).
При увеличении параметра
ˉ
G
к2
лучи, соответствующие меньшей
температуре
Т
г
, располагаются ниже расчетной точки и рабочие точки
с уменьшением мощности удаляются от зоны помпажа (см. рис. 6,
б
).
С уменьшением параметра
ˉ
G
к2
лучи с более низкой температурой
располагаются выше и рабочие точки приближаются к зоне помпажа
(см. рис. 5 и 6,
а
).
Следовательно, двухвальные ГТУ по схеме 2БН, 2БНО и 2БНОР
(двухвальная блокированная ГТУ с промежуточным охлаждением и
нагрузкой на роторе низкого давления и то же для регенеративной
ГТУ соответственно), как правило, имеют неудовлетворительные ха-
рактеристики, так как значения
π
к20
достаточно большие.
Следовательно, при снижении мощности можно улучшить харак-
теристики ГТД, выполненных по схеме 2БН, повышая параметры
ˉ
G
к2
или
π
к2
, для чего необходимо усилить работу турбины Т1, увеличивая
величину
π
т1
, в соответствии с зависимостью
π
т1
=
s
1 +
ˉ
g
т1
А
т20
ˉ
F
т2
ˉ
g
т2
A
т10
ˉ
F
т1
σ
г2
2
T
г1
T
г2
1
−
1
π
2
т2
,
88 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 3
