После того как определены понятия эквивалентного сечения Fт экп и коэффициентов ? и ?, характеризующих импульсность потока, и указаны способы их нахождения, можно зависимости, приведенные в уравнениях (6.5) и (6.6), объединить графически в номограмму (рис. 6.21 и приложение 2).
Так как эта номограмма кроме температур содержит только относительные величины, то она не зависит от конкретных конструктивных размеров и действительна для любого турбокомпрессора. Правый верхний квадрат на номограмме служит для определения степени расширения газов в турбине. Для кривых в правом верхнем квадрате, найденных с помощью уравнения (6.5), не играет роли, отнесены ли указанные степени расширения газов к полным или к статическим давлениям. Необходимо лишь, чтобы значения ? и ? были определены по одним и тем же давлениям. Однако при расчете ?т по уравнению (6.6а) в правом нижнем квадрате номограммы следует при подстановке давления на входе принимать полное давление, а для давления на выходе брать статическое давление, в связи с чем этими же давлениями следует оперировать и при расчете по уравнению (6.5). В уравнении (6.7) р3 — статическое давление, которое выводится из ?3, определяемого по уравнению (6.6). Отношение массового расхода газа через турбину к массовому расходу воздуха через компрессор принято равным f = Gг/Gв = 1,03, т. е. массовый расход газа (складывающийся из воздуха и топлива) на 3% больше, чем массовый расход воздуха. Это соответствует коэффициенту избытка воздуха ? ? 2. В этом значении 1,03 уже учтены потери вследствие небольших неплотностей, имеющихся в двигателе (утечки газа в поршневых кольцах, в уплотнениях выпускного трубопровода), большие неплотности должны быть соответственно учтены. Внутренние газовые потери турбокомпрессора (воздух второго контура, охлаждающий воздух) снижают его к. п. д.
Степень расширения газов в турбине, устанавливающаяся для данного массового расхода и при определенной температуре на входе, находится из правого нижнего квадрата номограммы, в котором давление на выходе из турбины p4 (давление окружающей среды) нанесено в качестве параметра. Для большинства случаев использования достаточной является эта часть номограммы находящаяся справа от оси ординат. Для дальнейшего упрощения дополнительных вычислений в квадрате слева внизу выражение Gг/?Fт экв (т. е. отношение массового расхода к эквивалентному сечению) представлено в функции от температуры на входе в турбину. Левый верхний квадрат служит для определения степени повышения давления в компрессоре в том случае, когда массовый расход газа через турбину отличается от массового расхода воздуха через компрессор, например, у двухтактных двигателей с параллельно включенным продувочным насосом. Графическое определение условия равновесия турбокомпрессора можно начинать в любом из квадратов номограммы. Исходя из заданного значения отношения массового расхода газа к сечению турбины Gг/?Fт экв = 0,02 кг/(с•см2), на рис. 6.21 показан пример нахождения рабочей точки турбокомпрессора.
В заключение необходимо подчеркнуть, что эта номограмма (несмотря на то, что она содержит количественные характеристики) не может заменить конструкторского расчета турбокомпрессора. Однако здесь речь шла не о расчете турбокомпрессора, а об оценке его совместной работы с двигателем. Для этой цели указанная номограмма может быть полезной.
|