航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱力計(jì)算程序說明--資料

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)熱力計(jì)算根據(jù)廉筱純和吳虎編著的航空發(fā)動(dòng)機(jī)原理一書，我針對書籍 中的第五章的熱力計(jì)算的方法以及步驟編輯了一個(gè)計(jì)算程序。該程序適用于具有涵道比的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)在加力與不加力的兩種情況下 發(fā)動(dòng)機(jī)性能的計(jì)算，主要有航空發(fā)動(dòng)機(jī)的單位推力以及耗油率的計(jì) 算，當(dāng)然讀者可以很隨意的修改就能得到發(fā)動(dòng)機(jī)的其他性能參數(shù)； 對書中的修改之處的說明:155 頁 計(jì) 算 油 氣 比 f 時(shí) 公 式 為若僅僅用假定的數(shù)值所得到的f為負(fù)值，因?yàn)榇颂巻挝徊唤y(tǒng)一, H"必須乘以1000；后面涉及油氣比計(jì)算時(shí)類似；Tt4，如此形式的Tt4a2、計(jì)算如值時(shí)，一律用中間變量tm代替;3、157 頁應(yīng)改成4、程序中由

2、于不能定義希臘字母為變量，程序中都以近似的讀音來 定義變量，作如下說明：含有5的類似，用有n的類似, 1： Piel, B含有;T的類似；用:bt，讀音有點(diǎn)相近；Pi代替遷nb，含/預(yù)計(jì)的部件效率或損失系數(shù)double di=0.97;double ncl=0.868;double nch=0.878;double nb=0.98;double db=0.97;double n th=0.89;double ntl=0.91;double dm=0.97;double nbab=0.97;double dbab=0.96;double de=0.98;sign：若計(jì)算加力情況則把sign的值另

3、外，程序中定義了加力的標(biāo)志 置為1,不加力則定義1以外的數(shù)值即可。程序如下:#in clude<stdio.h> #in clude<math.h> void mai n()/假設(shè)飛行條件/double MaO=1.6,H=11;/發(fā)動(dòng)機(jī)工作的一些參數(shù)/double B=0.4,Picl=3.8,Pich=4.474;/* B為涵道比，Piel為風(fēng)扇的增壓比，Pich為高壓壓氣機(jī)增壓比*/double Pi=17,Tt4=1800,Ttab=2000;/*Pi為總增壓比，Tt4為燃燒室出口溫度，Ttab為加力燃燒室出口溫度*/double R=287.06,Rg=287

4、.4;double Lcl,Lch,f,tm;/*風(fēng)扇處每千克空氣消耗的功*/double Wc,W4,W4a,W4c;/* 各截面流量 */*進(jìn)氣道總壓恢復(fù)系數(shù)*/*風(fēng)扇絕熱效率*/*高壓壓氣機(jī)絕熱效率*/*主燃燒效率*/*主燃燒室總壓恢復(fù)系數(shù)*/*高壓渦輪效率*/*低壓渦輪效率*/*混合室總壓恢復(fù)系數(shù)*/*加力燃燒效率*/*加力燃燒室總壓恢復(fù)系數(shù)*/*尾噴管總壓恢復(fù)系數(shù) */double nmh=O.98;/* 高壓軸機(jī)械效率 */double nml=O.98;/* 低壓軸機(jī)械效率 */double CtO=3;/* 相對功率提取系數(shù) ,單位為kj/kg*/double nmp=O.98

5、;/* 提取功率機(jī)械效率 */double Cp=1OO5;/* 空氣的定壓比熱容，單位為j/(kg 。K)*/double k=1.4;/* 空氣的比熱比 */double Cpg=1244;/* 燃?xì)獾亩▔罕葻崛?，單位為j/(kg 。K)*/double kg=1.3;/* 燃?xì)獾谋葻岜?*/double Hu=429OO;/* 燃油的低熱值，單位為 kj/kg */double d1=O.O5;/* 高壓渦輪的相對冷卻空氣量*/double d2=O.O5;/* 低壓渦輪的相對冷卻空氣量*/double bt=O.O1;/* 飛機(jī)相對引氣量 */int sign=2;/* 加力標(biāo)記，若加

6、力則為1，不加力則為其他值/ 各截面參數(shù)的定義/*/double PtO,PO,TtO,TO,aO,cO; /* 進(jìn)口截面 */double Pt2,P2,Tt2,T2;double Pt3,P3,Tt3,T3;double Pt4,P4,T4;double Pt4a,P4a,Tt4a; /* 高壓渦輪前截面 */double Pt4c,P4c,Tt4c; /*低壓渦輪前截面 */ double Pt5,P5,Tt5,T5;double Pt6,P6,Tt6,T6;double Pt7,P7,Tt7,T7;double Pt8,P8,Tt8,T8;double Pt9,P9,Tt9,T9,Ma

7、9,a9,c9;double Pt22,P22,Tt22,T22;double Pt45,P45,Tt45,T45;/渦輪參數(shù)定義 /double Pith,Pitl;/* 高低壓渦輪落壓比 */ / 渦輪后混合室參數(shù)定義 / double Bm,Cp6,Pm;/*加力燃燒室油氣比fab,總油氣比fO*/ 加力燃燒室參數(shù) / double fab,fO;/ 發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)定義 / double Fs,Fsab,sfc,sfcab;/0-0 截面壓力和溫度 / if(H<11)TO=(288.15-6.5*H);PO=1O1325*pow(1-H/ 44.3O8),5.2553);else

8、T0=216.7;P0=22700*exp(H-11)/ 6.338); a0=sqrt(k*R*T0); c0=Ma0*a0;/* 進(jìn)口總壓 */* 進(jìn)口總溫 */Pt0=P0*pow(1+(k-1)*Ma0*Ma0/ 2,k/(k-1); Tt0=T0*(1+(k-1)*Ma0*Ma0/ 2);/ 進(jìn)氣道出口總溫和總壓 / if(Ma0<=1) di=0.97;else di=0.97*(1-0.075*pow(Ma0-1,1.35);Pt2=di*Pt0;Tt2=Tt0;/ 風(fēng)扇出口參數(shù) /Pt22=Pt2*Picl;Tt22=Tt2*(1+(pow(Picl,(k-1)/k)-1

9、)/ncl);Lcl=Cp*(Tt22-Tt2);/ 高壓壓氣機(jī)出口總溫和總壓 /Pt3=Pt22*Pich;Tt3=Tt22*(1+(pow(Pich,(k-1)/k)-1)/nch);Lch=Cp*(Tt3-Tt22);/ 主燃燒室出口參數(shù) / f=(Cpg*Tt4-Cp*Tt3)/(nb*Hu*1000-Cpg*Tt4);Pt4=Pt3*db;Tt4=1800;/ 高壓渦輪出口參數(shù) / tm=(1-bt-d1-d2)*(1+f)+Cp*d1*Tt3 /(Cpg*Tt4)/(1-bt-d1-d2)*(1+f)+d1);tm 為中間值，此處Tt4a=Tt4*tm; /* 4a 代表內(nèi)外涵氣流

10、在高壓渦輪前混合之后的截面， 為 Tt4a/Tt4*/Pt4a=Pt4;tm=1-Cp*(Tt3-Tt22)/(1-bt-d1-d2)*(1+f)+d1)*nmh*Cpg*Tt4a);Tt45=tm*Tt4a;Pith=pow(1-(1-tm)/nth,-kg/(kg-1);Pt45=Pt4a/Pith;/* 高壓渦輪落壓比 */ 低壓渦輪出口參數(shù) /tm=(1-bt-d1-d2)*(1+f)+d1+d2*Cp*Tt3 /(Cpg*Tt45)/(1-bt-d1-d2)*(1+f)+d1+d2);Tt4c=tm*Tt45;Pt4c=Pt45;tm=1-(Cp*(Tt22-Tt2)+Ct0/nmp

11、)*(1+B)/(nml*Cpg*Tt4c*(1-bt-d1-d2)*(1+f)+d1+d2);Tt5=tm*Tt4c; /* 低壓渦輪出口溫度 */Pitl=pow(1-(1-tm)/ntl,-kg/(kg-1);Pt5=Pt4c/Pitl;/* 低壓渦輪落壓比 */ 低壓渦輪后混合室出口參數(shù) /* 混合室進(jìn)口涵道比 */Bm=B/(1-bt-d1-d2)*(1+f)+d1+d2);Cp6=(Cpg+Bm*Cp)/(1+Bm);tm=Cpg/Cp6*(1+Bm*Cp*Tt22 /(Cpg*Tt5)/(1+Bm);Tt6=tm*Tt5;Pm=(Pt5+Bm*0.98*Pt22)/(1+Bm);

12、 /* 混合室平均壓力 */Pt6=dm*Pm;/ 分兩種情況：加力與不加力 / 情況 1、不加力的情況 /if(sign!=1)f0=(1-bt-d1-d2)*f/(1+B); /* 總油氣比 */ Pt7=0.98*Pt6;Tt7=Tt6;Tt9=Tt7; Pt9=de*Pt7;P9=P0; Ma9=sqrt(2/(kg-1)*(pow(Pt9/P9,(kg-1)/kg)-1); T9=Tt9/(1+(kg-1)*Ma9*Ma9/ 2); a9=sqrt(kg*Rg*T9);c9=Ma9*a9; Fs=(1+f0-bt/(1+B)*(c9+R*T9/c9*(1-P0/P9)-c0;sfc=

13、3600*f*(1-bt-d1-d2)/(Fs*(1+B);printf(" 發(fā)動(dòng)機(jī)在不加力的情況下 :nn 單位推力 :%fN/(kg.s-1)n 耗率 :%fkg/(N.h)n",Fs,sfc); elseTt7=2000;fab=(1+f*(1-bt-d1-d2)/(1+B-bt)*(Cpg*Tt7-Cp6*Tt6)/(nbab*Hu*1000-Cpg*Tt7); f0=(1-bt-d1-d2)*f+(1+B+bt)*fab)/(1+B);Pt7=0.96*Pt6;Tt9=Tt7;Pt9=de*Pt7;P9=P0;Ma9=sqrt(2/(kg-1)*(pow(Pt9/P9,(kg-1)/kg)-