Выбор параметров ГТД, подлежащих оптимизации

i

S

Оптимизация параметров ГТД преследует цель найти наилучшие для ЛА сочетание известной триады его "внешних" показателей - удельных параметров - , , . Для ЛА неважно за счет каких "внутренних" параметров получено нужное сочетание величин "внешних" параметров (например, хорошие КПД при невысоких и или наоборот). Для проектировщика ГТД это наоборот очень важно.

Вообще говоря, рабочий процесс ГТД (цикл Брайтона, цикл р=const) в целом определяется большим числом параметров. Рассмотрим цикл ГТД в координатах i-S (см. рис.).

- свободная энергия.

Выбор значительной части из них (, , , , , и т.п.) для расчетного режима осуществляется в столь узких пределах (2%-3%), что оценка их значений в ОКБ обычно не представляет особых затруднений. Это означает, что значительную часть параметров, определяющих рабочий процесс ГТД требуется прогнозировать, а не оптимизировать. Оптимизировать необходимо лишь те параметры, которые определяют замкнутую систему уравнений проектного термогазодинамического расчета двигателя и могут изменяться в широком диапазоне значений (например, =4..40, m=0...20 и т.д.). Количество таких параметров зависит прежде всего от типа ГТД.

, , m, - ТРДД

, , m, , - ТРДДФ

, , - ТВД, ТВВД

, - ТРД, ТВаД

, , - ТРДФ

Оптимальное значение для 1800-1900 К, в реальности - 1600-1850 К. Т.к. по оптимальное значение нельзя получить, то ее не оптимизируют.

Таким образом, при проектировании такой сложной технической системы, каковой является ГТД, мы имеем дело со специфической задачей оптимизации (относительно редко встречающейся) - много критериев 7..15 и меньше независимых переменных 1..3.