составе транспортных ГТД ожидать резкого улучшения удельного рас-
хода топлива ГТД не приходится. Тем не менее, за счет применения
стационарного теплообменника с высокой степенью регенерации (на
уровне 80. . . 82%) можно получить улучшение до 20% расчетной топ-
ливной экономичности по сравнению с современным уровнем, что ре-
ализовано в американском двигателе LV-100 (фирмы General Electric
и Honeywell), в котором достигнут
С
е
0
= 201
г/кВт
∙
ч (по рекламным
данным).
Изменение удельного расхода топлива по нагрузочной характе-
ристике.
Транспортный двигатель большую часть времени работает
в области частичных нагрузок в пределах 40. . . 60% максимальной
мощности [4] в зависимости от условий движения, удельной мощно-
сти машины и других факторов.
На этих режимах удельный расход топлива ГТД без дополнитель-
ного регулирования существенно увеличивается — по расчетам, на
50%-ной мощности в среднем на 24. . . 27% по отношению к номи-
нальному режиму. Это относится как к двигателям без теплообмен-
ника, так и с теплообменником, если в них не применены способы
дополнительного регулирования — РСА силовой турбины или упра-
вляемая муфта связи валов в целях программного регулирования тем-
пературы газа. Последнее позволяет в двигателях с теплообменником
получить снижение до 30% удельного расхода топлива на частичных
по мощности режимах двигателя.
Обеспечение пологости зависимости
С
е
=
f
(
N
e
)
в широком диапа-
зоне режимов по мощности ГТД, осуществляемое за счет программ-
ного регулирования температуры газа, ограничивается допустимым
запасом устойчивости компрессора
Δ
К
у мин
уже при
N
e
= 40
. . .
60
%
максимальной мощности. При этом расчетный режим двигателя вы-
бирается с запасом устойчивости не менее 25%, что, безусловно, ска-
зывается на снижении КПД компрессора и, следовательно, экономич-
ности ГТД на этом режиме.
Следует отметить, что эффективность улучшения удельного расхо-
да топлива ГТД на частичных режимах повышается с ростом степени
регенерации
σ
и только при
σ
= 0
,
75
. . .
0
,
82
при снижении мощно-
сти до 60. . . 40%
N
e
макс
можно получить удельный расход топлива,
не превышающий расчетного значения. На более низких режимах по
мощности регулирование двигателя может происходить только при
Δ
К
у
=
const или при постоянстве угла установки РСА, что вызывает
резкий рост удельного расхода топлива.
Таким образом, программное регулирование температуры газа не
решает вопроса кардинального улучшения экономичности ГТД на ре-
жимах ниже 40. . . 50%-ной мощности, которые достаточно характер-
ны для эксплуатации внедорожных машин.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 3 113
