Почему регулируемые сопла реактивного двигателя зоны главным образом ограничены к военной пользе?

Одно до сих пор не упомянуто или не учтено, что по мере изменения площади сопла струйной трубы будет меняться статическое давление внутри него. Следовательно дифференциальное давление через турбину L. P. (предполагая твиновский или втройне двигатель катышкы) также изменит. Это ускоряет или замедляет компрессор L. P.

Поэтому вы спрашиваете: «почему реактивные двигатели с форсажными камерами используют сопла переменной площади?»

Такие двигатели могли бы быть для военного или коммерческого использования, но используются, чтобы продвинуть самолет к сверхзвуковому. Concorde был примером невоенного сверхзвукового самолета, двигатели на котором были дожигания.

Существует одна основная причина, почему площадь сопла меняется, и это «для поддержания воздушного потока двигателя.»

Представление сопла для конвергентного сопла:

График производительности сопла показывает параметр потока — Wg·Sqrt(Tt)/[Pt·a] — отношение давления сопла — Pt8 / Ps8, где:
Wg = воздушный поток, плюс сжигание продуктов, следовательно, испорченный воздух
Tt = общая температура
Pt = полное давление
A = площадь на горле сопла
Pt8 = полное давление на горле сопла
Ps8 = статическое давление в горловине сопла

достигает максимума при M = 1 (число Маха в горле сопла = 1).

Значение параметра потока составляет около 0,5318.Wg Sqrt(Tt)/[Pt A] = f(M,k,R), где
k = удельное тепловое отношение,
R = постоянная газа

Без Форсажа

Во время сухой деятельности на «военной силе», двигатель на его пункт дизайна, на скорости компрессора 100%, & пункт дизайна турбины если компрессор & турбина конструированы для того чтобы иметь хороший пункт спички (термодинамический & аэродинамический).

В этот момент параметр потока на горле сопла находится на максимальном ~= 0,5318.

С Форсажной Камерой

Если форсажная камера запущена, то общая температура в сопле, Tt8, резко возрастает. Предположим, темп удваивается?
затем Sqrt(2·Tt8) = 1.4·Sqrt (Tt8), и у вас есть в 1,4 раза параметр подавленного потока в горле.

Но параметр потока не может увеличиться, так что воздушный поток уменьшается в 1,4 раза. И откуда этот поток воздуха? От выхода турбины, который приходит от выхода горелки, который приходит от выхода компрессора, который приходит от входа компрессора.

Что будет дальше? Помпаж двигателя если FADEC (управление полной власти цифровое электронное) пытается поддерживать скорость ротора компрессора путем увеличивать подачу топлива к горелке для того чтобы увеличить выход турбины. Фактически, это может привести к перегреву турбины, поэтому FADEC должен сократить спрос.

Как и освещение форсажной камеры, что приводит к увеличению Tt8, это вызывает снижение Pt8 … происходит падение давления из-за нагрева. Это процесс Рэлея и объясняет «горячие потери». В A / B (форсажная камера) есть потери на трение или холод, но они минимальны по сравнению с горячими потерями. Эти полные потери давления также причиняют параметр подачи увеличить, по мере того как Pt в знаменателе параметра подачи, и способствуют к потере в воздушном потоке.

Решение проблемы более высокого TT и более низкого Pt которое ограничивает подачу сопла увеличить зону сопла — после этого все другие компоненты двигателя счастливы. Также счастлив пилот, который преследует или преследуется противником, и который не хочет, чтобы ракета запустила его выхлопную трубу, потому что его двигатель ушел на него.

О расходящемся сечении сопла-это расширение газов до уровня, близкого к окружающему, и получение при этом большей тяги.