Luận án Nghiên cứu xác định các tham số nhiệt động lực học của động cơ tua bin phản lực trên cơ sở các kích thước hình học

i 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số 
liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong 
bất kỳ công trình của tác giả nào khác. 
 Tác giả luận án 
 Bùi Văn Thƣởng 
ii 
LỜI CẢM ƠN 
Lời cảm ơn chân thành đầu tiên tôi xin được gửi tới PGS.TS Phạm Vũ 
Uy, PGS.TS Phạm Thế Phiệt đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt 
quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. 
Tôi cũng xin được bày tỏ lòng biết ơn đến PGS.TS Vũ Quốc Trụ, 
PGS.TS Đặng Ngọc Thanh đã giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong quá trình 
nghiên cứu. 
Xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học trong và ngoài Quân đội đã 
cho những ý kiến đóng góp quý báu. Cảm ơn Đảng ủy, Ban giám đốc, Phòng 
Sau đại học Học viện Kỹ thuật Quân sự; Đảng ủy và Thủ trưởng khoa Hàng 
không Vũ trụ, Bộ môn Động cơ phản lực khoa Hàng không Vũ trụ; Viện Tên 
lửa viện KH&CNQS đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận án này. 
Lời cuối cùng, tôi xin được cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã 
quan tâm, chia xẻ, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. 
 Hà Nội, Ngày 20 tháng 3 năm 2016 
Bùi Văn Thƣởng 
iii 
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i 
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii 
MỤC LỤC ........................................................................................................... iii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. vii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU.......................................................................... viii 
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. x 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................... xi 
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 
Chƣơng 1 
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ 
ĐỘNG CƠ TUA BIN PHẢN LỰC 
1.1. Động cơ hành trình TBPL trên các tên lửa đối hải ........................................ 4 
1.2. Tình hình nghiên cứu về ĐCTBPL trên thế giới và trong nước liên quan 
đến nghiên cứu xác định các tham số nhiệt động lực học ............................ 5 
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...................................................... 5 
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ...................................................... 17 
1.3. Luận giải về việc đặt ra mục tiêu và những nội dung cần nghiên cứu của 
đề tài ............................................................................................................ 19 
1.3.1. Phân tích về khả năng thiết kế chế tạo ĐCTBPLN ........................... 19 
1.3.2. Phân tích việc lựa chọn phương pháp xác định tham số nhiệt động 
lực học ......................................................................................................... 23 
1.3.3. Bố cục của luận án ............................................................................ 27 
1.4. Kết luận chương 1 ........................................................................................ 28 
iv 
Chƣơng 2 
CÁC KÍCH THƢỚC HÌNH HỌC CƠ BẢN VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
ĐỂ TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
CỦA ĐỘNG CƠ 
2.1. Xây dựng mô hình hình học động cơ ........................................................... 29 
2.1.1. Mô tả và khảo sát nguyên lý hoạt động của động cơ ........................ 29 
2.1.2. Xây dựng mô hình máy nén .............................................................. 31 
2.1.3. Xây dựng mô hình buồng đốt ........................................................... 34 
2.1.4. Xây dựng mô hình tua bin ................................................................. 35 
2.1.5. Xây dựng mô hình thiết bị ra (miệng phun) ..................................... 36 
2.1.6. Các kích thước hình học cơ bản của động cơ mẫu nghiên cứu ........ 36 
2.2. Các dữ liệu cơ bản xác định các tham số nhiệt động lực học ...................... 39 
2.2.1. Các tam giác tốc độ của cấp máy nén và tua bin ở chế độ tính toán 39 
2.2.2. Các dữ liệu cơ bản để tính toán các tham số nhiệt động lực học ...... 41 
2.3. Xây dựng mô hình toán cho sơ đồ động cơ TBPLHD hai máy nén một 
rotor có buồng trộn ...................................................................................... 47 
2.3.1. Mô hình toán ở chế độ tính toán động cơ ......................................... 47 
2.3.2. Kết quả tính toán sơ bộ các tham số nhiệt động lực học .................. 52 
2.4. Kết luận chương 2 ........................................................................................ 55 
Chƣơng 3 
MÔ PHỎNG XÁC ĐỊNH CÁC ĐẶC TÍNH HOẠT ĐỘNG CỦA 
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA ĐỘNG CƠ 
3.1. Các phần mềm ứng dụng trong tính toán mô phỏng .................................... 56 
3.1.1. Phần mềm ANSYS ............................................................................ 56 
3.1.2. Phần mềm ASTRA ............................................................................ 58 
3.2. Ứng dụng tính toán mô phỏng trong ANSYS-CFX .................................... 59 
3.2.1. Xây dựng mô hình mô phỏng ........................................................... 60 
v 
3.2.2. Chia lưới mô hình mô phỏng ............................................................ 63 
3.2.3. Định nghĩa các phần tử, các mặt, xác định các điều kiện ban đầu, 
điều kiện biên ―Setup‖ ................................................................................ 65 
3.2.4. Thực hiện tính toán mô phỏng ―Solution‖ ........................................ 69 
3.2.5. Đưa ra kết quả tính toán mô phỏng ―Results‖ .................................. 71 
3.3. Ứng dụng phần mềm ASTRA tính toán nhiệt động trong buồng đốt .......... 80 
3.3.1. Thiết lập tính toán nhiệt động trong buồng đốt ................................ 80 
3.3.2. Phân tích và xử lý kết quả ................................................................. 80 
3.4. Xây dựng các đặc tính của các bộ phận động cơ ......................................... 83 
3.4.1. Xây dựng đặc tính máy nén .............................................................. 83 
3.4.2. Xây dựng đặc tính tua bin ................................................................. 87 
3.4.3. Xây dựng đặc tính miệng phun ......................................................... 92 
3.5. Kết luận chương 3 ........................................................................................ 93 
Chƣơng 4 
ĐỒNG BỘ CÁC ĐẶC TÍNH CỦA CÁC BỘ PHẬN ĐỘNG CƠ 
ĐỂ XÁC ĐỊNH CÁC THAM SỐ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC 
4.1. Các chế độ hoạt động cân bằng và chế độ tính toán .................................... 94 
4.1.1. Các chế độ hoạt động cân bằng trên đồ thị đặc tính ......................... 94 
4.1.2. Các điều kiện ở chế độ hoạt động cân bằng ...................................... 96 
4.2. Xác định đường hoạt động cân bằng trên đặc tính máy nén của động cơ 
mẫu nghiên cứu ........................................................................................... 99 
4.2.1. Các điều kiện đồng bộ hoạt động các bộ phận của động cơ mẫu ... 100 
4.2.2. Các bước xác định đường làm việc cân bằng bằng cách đồng bộ 
các đặc tính theo từng vòng quay .............................................................. 100 
4.3. Xác định các tham số nhiệt động lực học .................................................. 112 
4.3.1. Xác định các tham số nhiệt động lực học tại ĐTT (Hb =0, Mb =0) 112 
4.3.2. Xác định các tham số nhiệt động lực học theo Mb (Hb =0) ............ 114 
vi 
4.4. Kết luận chương 4 ...................................................................................... 117 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 118 
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................................. 121 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 122 
PHỤ LỤC ......................................................................................................... 132 
vii 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
Chữ viết tắt Ý nghĩa 
ĐCTBPL Động cơ tua bin phản lực 
ĐCTBPLHD Động cơ tua bin phản lực hai dòng 
ĐCTBPLN Động cơ tua bin phản lực nhỏ 
ĐCDT Động cơ dòng thẳng 
ĐTT Điểm tính toán 
KCB Khí cụ bay 
KHKT Khoa học kỹ thuật 
KH&CN Khoa học và công nghệ 
MBKNL (UAV) Máy bay không người lái 
MNCA Máy nén cao áp 
MNTA Máy nén thấp áp 
TBB Thiết bị bay 
KCB Khí cụ bay 
TBĐL Thiết bị động lực 
TBPL Tua bin phản lực 
TBPLHD Tua bin phản lực hai dòng 
Chỉ số dƣới Ý nghĩa 
 knd, kta Máy nén thấp áp 
 kvd, kca Máy nén cao áp 
 vent Quạt nén 
 vca, rca Vào cao áp, ra cao áp 
 tb Tua bin 
 lp Loa phụt 
viii 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 
Ký hiệu Ý nghĩa 
p Áp suất 
T Nhiệt độ 
P Lực đẩy 
 Mật độ 
n Số vòng quay 
q Mật độ dòng 
G Lưu lượng 
oxlg Hệ số xả khí đi điều khiển và làm mát ổ bi 
tg Hệ số cấp nhiên liệu 
m Mức phân dòng 
i Entanpi 
S Entropi 
 Tỷ số nén, tỷ số giãn nở 
 Hệ số bảo toàn áp suất toàn phần 
pc Nhiệt dung riêng đẳng áp 
N Công suất 
 Hiệu suất 
F Diện tích 
u Tốc độ vòng 
, ac c Tốc độ và tốc độ dọc trục 
vm Hệ số lưu lượng chất khí 
 Hệ số tốc độ dòng 
 , ,q     Các hàm khí động 
Q Nhiệt lượng 
ix 
Hu Nhiệt trị thấp của nhiên liệu 
bH Độ cao bay 
bM Số M bay (tốc độ bay) 
L Công 
X Tham số tua bin 
 Góc giữa tốc độ vòng và tốc độ tuyệt đối 
 Góc giữa tốc độ vòng và tốc độ tương đối 
 Khối lượng riêng 
 Trọng lượng riêng 
x 
DANH MỤC CÁC BẢNG 
Bảng 1.1. So sánh số lượng chi tiết rotor hai động cơ .................................... 12 
Bảng 1.2. Các tham số đặc tính ĐCTBPLN của các hãng ............................. 16 
Bảng 1.3. Kết quả hoàn thiện đặc tính động cơ .............................................. 17 
Bảng 2.1. Các đường kính máng chảy tại các mặt cắt cơ bản ........................ 37 
Bảng 2.2. Các góc của profil các lá ở đường kính ngoài máy nén thấp áp .... 38 
Bảng 2.3. Các góc β và α của các vòng lá làm việc và vòng lá chỉnh dòng... 38 
Bảng 2.4. Số lá làm việc của các tầng máy nén (rotor) .................................. 38 
Bảng 2.5. Số lá chỉnh dòng và dẫn dòng của các tầng máy nén (stator) ........ 39 
Bảng 2.6. Các góc của profil các lá hướng chiều và các lá làm việc tua bin . 39 
Bảng 2.7. Số lượng lá của các vòng làm việc và hướng chiều tua bin ........... 39 
Bảng 2.8. Các tham số nhiệt động lực học (tính toán sơ bộ).......................... 53 
Bảng 2.9. Các tham số của động cơ theo số Mb (Hb = 0) ............................... 54 
Bảng 3.1. Ký hiệu một số tham số trong ―Expressions‖ ................................ 72 
Bảng 3.2. Kết quả tính các tham số máy nén bằng ANSYS-CFX ................. 75 
Bảng 3.3. Kết quả tính các tham số tua bin bằng ANSYS-CFX .................... 77 
Bảng 3.4. Kết quả tính các tham số của miệng phun (loa phụt) ..................... 79 
Bảng 3.5. Kết quả tính toán bằng ASTRA ..................................................... 80 
Bảng 3.6. Các tham số và đơn vị đo trong ASTRA ....................................... 82 
Bảng 4.1. Kết quả tính đường hoạt động cân bằng ...................................... 110 
Bảng 4.2. Các tham số NĐLH của động cơ tại các mặt cắt ......................... 113 
Bảng 4.3. Sự thay đổi các tham số theo Mb (phụ lục 4). .............................. 114 
Bảng 4.4. So sánh một số tham số của động cơ (tài liệu và tính toán) ......... 116 
Bảng 4.5. Các tham số riêng của động cơ (tính toán sơ bộ và thử nghiệm số) ...... 116 
xi 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
Hình 1.1. Sơ đồ phân bố ĐCTBPL và ĐCTBPLHD nhỏ ................................ 8 
Hình 1.2. Sơ đồ động cơ J402-CA-400 .......................................................... 11 
Hình 1.3. Sơ đồ hai rotor động cơ J69 và J402 .............................................. 12 
Hình 1.4. Các thành phần stator J69 và J402 ................................................. 13 
Hình 1.6. Công nghệ chế tạo J402-CA-400 ................................................... 14 
Hình 1.7. Sơ đồ logic tính toán NĐLH động cơ TBPLHD, hai trục .............. 15 
Hình 2.1. Động cơ R95TM-300 ..................................................................... 29 
Hình 2.2. Máy nén khí của động cơ ............................................................... 31 
Hình 2.3. Profil tạo bởi hai cung tròn ............................................................. 32 
Hình 2.4. Buồng đốt ....................................................................................... 34 
Hình 2.5. Tua bin và thiết bị ra ....................................................................... 35 
Hình 2.6. Sơ đồ loa phụt có vật trung tâm ..................................................... 36 
Hình 2.7. Sơ đồ biểu diễn kích thước máng chảy của động cơ ...................... 37 
Hình 2.8. Tam giác tốc độ cấp nén ................................................................. 40 
Hình 2.9. Sơ đồ mạng profil cấp nén .............................................................. 40 
Hình 2.10. Các tam giác tốc độ của cấp tua bin ............................................. 40 
Hình 2.11. Chảy bao êm ở vòng lá làm việc tua bin (a), sự thay đổi chế độ 
làm việc của tua bin khi tỷ số u/c1 không đổi (b) ............................................ 41 
Hình 2.12. Sơ đồ thuật toán tính tỷ số nén của máy nén. ............................... 46 
Hình 2.13. Sự biến đổi các tham số nhiệt động lực học (tính toán sơ bộ) ..... 53 
Hình 2.14. Sự biến đổi các tham số của động cơ theo Mb ............................. 54 
Hình 3.1. Mô hình ―DesignModeler‖ máy nén trong ANSYS-CFX ............. 60 
Hình 3.2. Mô hình ―DesignModeler‖ tua bin trong ANSYS-CFX ................ 61 
Hình 3.3. Mô hình biểu diễn các bề mặt và các lá máy nén ........................... 61 
Hình 3.4. Mô hình biểu diễn các bề mặt và các lá tua bin ............................. 62 
Hình 3.5. Kích thước hình học khung bao của các phần máy nén ................. 62 
xii 
Hình 3.6. Kích thước hình học khung bao của các phần tua bin ................... 63 
Hình 3.7. Hình phối trí máy nén thấp áp và cao áp ........................................ 63 
Hình 3.8. Chia lưới mô hình máy nén ............................................................ 64 
Hình 3.9. Chia lưới mô hình tua bin ............................................................... 64 
Hình 3.10. Xác định phần tử vòng làm việc máy nén tầng 1: R1 .................. 65 
Hình 3.11. Xác định phần tử vòng hướng chiều tua bin tầng 1: S1 ............... 66 
Hình 3.12. Xác định các bề mặt bao của lá làm việc (blade) tầng 1 máy nén 67 
Hình 3.13. Xác định mặt ngoài (shroud) của S1 ............................................ 67 
Hình 3 ... khí 
qua máy nén áp suất, nhiệt độ, entanpi và mật độ tăng dần. Tốc độ dòng biến 
đổi theo chu kỳ và có xu hướng giảm dần trước khi vào buồng đốt (sau máy 
nén). 
154 
Phụ lục 3.2. Một số kết quả tính bằng ANSYS-CFX cho tua bin 
D:\Thuong\HOSO-NCS-THUONG\TUABIN100_1.8_files\dp0\CFX\CFX\Fluid Flow 
CFX_001.res 
Biểu diễn tốc độ dòng khí qua tua bin 
Biểu diễn thay đổi entanpi toàn phần ở tua bin 
155 
Biểu diễn thay đổi nhiệt độ toàn phần ở tua bin 
Biểu diễn thay đổi áp suất toàn phần ở tua bin 
 Nhận xét: Trên các hình biểu diễn các tham số dòng khí cháy qua tua 
bin thấy rõ các tham số như áp suất, nhiệt độ giảm dần, còn tốc độ qua từng 
cấp tăng dần vì tua bin là thành phần biến năng lượng nhiệt hàm của sản 
phẩm cháy thành động năng và sinh công quay rotor động cơ. 
156 
Phụ lục 3.3. Kết quả tính bằng ANSYS-CFX cho loa phụt 
 Kết quả mô phỏng loa phụt đưa ra các hình ảnh và số liệu các tham số 
của dòng sản phẩm khí thoát khỏi loa phụt. 
Biến đổi áp suất tổng trên thiết bị ra 
Biến đổi tốc độ dòng trên thiết bị ra 
 Nhận xét: Tại loa phụt dòng sản phẩm cháy tăng tốc độ thoát ra môi 
trường tạo ra lực đẩy phản lực còn áp suất, nhiệt độ và mật độ dòng giảm 
xuống. 
157 
Phụ lục 3.4. Kết quả tính toán bằng ASTRA cho buồng đốt 
┌───────────────────────────── Исходные данные 
──────────────────────────────┐ 
 I=0, 
 p=0.7693,0.793113, 
 Fuel=(C1H1.996[-1958]), 
 Ox=(N21.9095 O6.699[261.5] Ar0.377 C1O20.0145), 
 Alpha=5.989,5.311; 
└───────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────┘ 
 Брутто-формула раб.тела: C .762689 H 1.52233 N 52.3479 O 16.0058 
 Теоретическое соотношение ок./гор. = 13.2145 
└───────────────────────────────────────────
───────────────────────────── 
 Характеристики равновесия - СИ 
 P=0.7693 T=1028.67 V=0.384231 S=7.68192 I=233.805 
 U=-61.7808 M=34.5592 Cp=1.17654 k=1.32316 Cp"=1.17787 
 k"=1.32267 A=625.258 Mu=0.0000417 Lt=0.0702818 
Lt"=0.070358 
 MM=28.9358 Cp.г=1.17654 k.г=1.32316 MM.г=28.9358 
R.г=287.348 Z=0 Пл=0 Bm=0.101272 
 Содержание компонентов - мoль/кг 
O2 6.65376 OH 0.2042e-5 H2O 0.88805 N2 26.126 
NO 0.0013796 NO2 0.0001634 CO2 0.889832 
 Характеристики равновесия - СИ 
 P=0.793113 T=1028.67 V=0.372695 S=7.67316 I=233.805 
 U=-61.7808 M=34.5592 Cp=1.17654 k=1.32316 Cp"=1.17787 
 k"=1.32266 A=625.258 Mu=0.0000417 Lt=0.0702818 
Lt"=0.070358 
 MM=28.9358 Cp.г=1.17654 k.г=1.32316 MM.г=28.9358 
R.г=287.348 Z=0 Пл=0 Bm=0.101272 
 Содержание компонентов - мoль/кг 
O2 6.65376 OH 0.2026e-5 H2O 0.88805 N2 26.126 
NO 0.0013796 NO2 0.0001659 CO2 0.889832 
 Характеристики равновесия - СИ 
 P=0.7693 T=1084.18 V=0.404984 S=7.75116 I=230.319 
 U=-81.2318 M=34.5608 Cp=1.19011 k=1.31832 Cp"=1.19215 
 k"=1.31759 A=640.689 Mu=0.0000431 Lt=0.0734762 
Lt"=0.0735973 
158 
 MM=28.9345 Cp.г=1.19011 k.г=1.31832 MM.г=28.9345 
R.г=287.361 Z=0 Пл=0 Bm=0.101785 
 Содержание компонентов - мoль/кг 
O2 6.47265 OH 0.5693e-5 H2O 0.999824 N2 26.084 
NO 0.00235 NO2 0.0001942 HNO2 0.1185e-5 CO2 1.00183 
 Характеристики равновесия - СИ 
 P=0.793113 T=1084.18 V=0.392825 S=7.7424 I=230.319 
 U=-81.2317 M=34.5608 Cp=1.19011 k=1.31832 Cp"=1.19215 
 k"=1.31759 A=640.689 Mu=0.0000431 Lt=0.0734762 
Lt"=0.0735972 
 MM=28.9345 Cp.г=1.19011 k.г=1.31832 MM.г=28.9345 
R.г=287.361 Z=0 Пл=0 Bm=0.101785 
 Содержание компонентов - мoль/кг 
O2 6.47265 OH 0.5650e-5 H2O 0.999824 N2 26.084 
NO 0.00235 NO2 0.0001971 HNO2 0.1212e-5 CO2 1.00183 
 Qua tính toán bằng ASTRA cho buồng đốt ở chế độ nmax nhận được kết 
quả là các tham số nhiệt động và thành phần sản phẩm cháy trong dải áp 
suất 7,7- 7,93 at và dải nhiệt độ 1028- 1084 K. 
159 
Phụ lục 4 
ĐỒNG BỘ CÁC ĐẶC TÍNH Ở CHẾ ĐỘ VÒNG QUAY LỚN NHẤT (n = 100%). 
1) Cho trước M.b = 0, H.b = 0: 
Th 288 K 
ph 101325Pa 
k 1.4 , 
kg 1.33 
R 287.3
J
kg K
 
Rg 288
J
kg K
 
Va k R Th 
Va 340.352
m
s
 h 1.225
kg
m
3
 
Vb Mb Va 
kc 0.97 
Cpcp 1212
J
kg K
 
Cpv 1004
J
kg K
 
Cpg 1160
J
kg K
 
Hu 42.910
6
 J
kg
 
l0 14.9 
II 0.9 
zm 0.993 
goxl 0.027 
2) Thiết bị vào dưới âm: 
v 0.98 
Tzh Th 1
k 1 ( )
k
Mb
2
 
 
3) Tính cho TBV: 
pzv ph v 
Tzv Tzh 
pzv
ph
0.98 
Tzv
Th
1 
nk100 36000 
nk90 32400 
nk80 28800 
4) Chọn nhánh: nk=100% , điểm 2: Xác định các giá trị trên đồ thị. 
nk 2 
nk100
60s
 
GvI 4.1392
kg
s
 
GvII 3.57207
kg
s
 
m'
GvII
GvI
 
m' 0.863 
Tzvent 396.225K 
 zvent 2.51667 
Tzk 617.787K 
pzvent 251443Pa 
pzk 793113Pa 
Tính các giá trị: 
 zk 7.93818 
GvIqc GvI
Tzv
pzv
 7.074 10
4 
 mK
0.5
s  
 T kqc
Tzk Tzv 
Tzv
1.1451  
Gvtaqc GvI 1 m' ( )
Tzv
pzv
 0.0013179mK
0.5
s  
Gt
Gnl
t
 
Q Gt Hu g 
160 
 T
Q
GvI Cpcp 
 
gt1
Cpcp T( )
Hu g
 
Tính hệ số khí dư cho buồng đốt: 
1
gt l0
 
 1
1
gt1 l01
 
 2
1
gt l0
 
gt1 0.01264 
gt 0.01627 
l0 14.9 
l01 13.2145 
Lượng khí sau máy nén lấy một lượng nhỏ đi điều khiển khoảng 0.025-0.03%, ta lấy giá trị 0.027. 
5) Xác định: 
Gvbd GvI 1 goxl  
Gvbdqc GvI 1 goxl 
Tzk
pzk
 0.000126216mK
0.5
s  
Có thể tính theo công thức: 
Gvbdqc1 GvI 1 goxl 
Tzv
pzv

1
 zk
 1
Tzk Tzv 
Tzv
  1.2699453 10
4 
 mK
0.5
s  
Chọn nhiệt độ sau buồng đốt: thay đổi sao cho đảm bảo cân bằng được lưu lượng: 
Tzg Tzk 438.3415K  
pzg pzk kc 7.693 10
5
 Pa  
Tính T.zg gần điểm cân bằng nhất: 
Gvtbqc_max 0.00017013m K
0.5
 s 
Chọn T.3 gần nhất: 
T3 Gvtbqc_max
pzg
Gvbd

2
1056.12885K  
DeltaTbd 1056.12885K Tzk 438.342K  
6) Chọn: 

Tzg
Tzv
3.66711  
Có thể tính gần đúng: 
1 Gvbd
Tzg
pzg

GvI
Gvbd
 kc zk
1
GvI
Tzv
pzv


2
3.622  
7) Buồng đốt: 
bd
Tzg
Tzk
1.70954  
Có thể tính Θ.bd theo công thức: 
Tzg
Tzv
1
1 T kqc 

1.71 
8) Dòng sản phẩm cháy qua buồng đốt không trích khí đi làm mát mà toàn bộ vào tua bin: 
Gvtb Gvbd 
161 
Gvtbqc Gvtb
Tzg
pzg
 0.00017012997mK
0.5
s  
Có thể tính gần đúng: 
Gvtbqc1 GvI 1 goxl 
Tzv
pzv

1
 zk

1
kc

Tzg
Tzv

 
Gvtbqc1 0.00017118m K
0.5
s 
nt nk 
nt
Tzg
116.004
1
K
0.5
s
 Có thể tính: 
nk
Tzv
Tzv
Tzg
 116.004
1
K
0.5
s
9) Đọc trên đặc tính tua bin: 
Gvtbqcmax 0.00017013m K
0.5
 s 
Gvtbqc Gvtbqcmax 2.819 10
11 
 mK
0.5
s 
Điều kiện lưu lượng cân bằng khi chọn tỷ số T.zg/T.zv: 
 Gvtbqc 10
6 
 mK
0.5
 s 
Tzvcm Tzvent 
pzvent 2.514 10
5
 Pa 
pzvcm pzvent II 
Tzvent 396.225K 
Từ đồ thị đặc tính tua bin xác định: 
 zt 4.0 
 T tbqc 0.22 
Tzt Tzg T tbqc Tzg  
Tzt 823.78K 
Cpv 1004
J
kg K
 
Cpg 1160
J
kg K
 
Cpcm 1.088 10
3
J
kg K
 
Rcm
m'R Rg 
1 m' 
 
Rcm 287.676
J
kg K
 
kcm
Cpcm
Cpcm Rcm 
 
pzt
pzg
 zt
 
 ckp 1.869 
p'zvcm
pzvcm
Pa
 
p'zt
pzt
Pa
 
Xác định theo công thức thực nghiệm: 
pzcm cm Pa p'zt p'zvcm
m'
 
1
1 m' 
 
Tzcm
m'Cpv Tzvent Cpg Tzt 
1 m' ( ) Cpcm
 
 T tbqc
Tzg Tzt 
Tzg
 
pzcm 202195.550841Pa 
Tzcm 640.972K 
 T tbqc 0.22 
mv
k
R
2
k 1 
k 1 
k 1 
 
mg
kg
Rg
2
kg 1 
kg 1 
kg 1 
 
mcm
kcm
Rcm
2
kcm 1 
kcm 1 
kcm 1 
 
mv 0.0404
K
1
2
s
m
mg 0.03964
K
1
2
s
m
mcm 0.03996
K
1
2
s
m
Cpcm
m'Cpv Cpg 
1 m' 
 
 ckp
kcm 1 
2
kcm
kcm 1 
 
162 
10) Xác định cho miệng phun 
pzvcm 2.263 10
5
 Pa 
pzcm 2.022 10
5
 Pa 
pzt 1.923 10
5
 Pa 
 zt 4 
Tzvent 396.225K 
Tzvcm 396.225K 
Gvmpqc Gvtb GvI m' 
1
cm

Tzcm
pzcm
 0.00097595mK
0.5
s  
Giá trị này cần được so sánh trên đồ thị đặc tính miệng phun. 
 cm
pzt
pzcm
 
 vcm
pzvcm
pzcm
 
 T cmqc
Tzg Tzcm 
Tzg
 
 T cmqcII
Tzvcm Tzcm 
Tzvcm
 
 cm 0.951 
 vcm 1.119 
 T cmqc 0.393 
 T cmqcII 0.618 
Hoặc được tính theo biểu thức từ tổng của hai dòng: 
G'mpqc Gvtb
Tzg
pzg
 zt cm
1
cm
 1 T cmqc  GvI
Tzvcm
pzvcm
 m' vcm
1
cm
 1 T cmqcII  
 
G'mpqc 0.00097595m K
0.5
s 
 c 1.996 
11) Tính mức giãn trên loa phụt: 
Tính tỷ số giảm áp trên miệng phun theo hai dòng khác nhau: 
 c2
pzv
ph
 zvent II cm
1
 vcm
 
 c2'
pzv
ph
 zk kc
1
 zt
 cm
1
 cm
 
12) Trên đặc tính tua bin ta so sánh mức giãn nở đã đọc được theo thông số lưu lượng dòng tìm 
π.c1 và giá trị giãn nở tính toán theo mục 11) π.c2. Thể hiện trên các hình, theo các trường hợp 
10a), b), c). 
13) Nếu tường hợp tua bin chưa bị nghẽn dòng, tức là: 
max
max
vtb zg vtb zg
vtbqc vtbqc
zg zg
G T G T
G G
p p
Sẽ xét đặc tính miệng phun: 
 ckp 1.869 
 c ckp 
Trường hợp này miệng phun đã ở chế độ tới hạn 
Bằng những tính toán trên đã đảm bảo điều kiện cân bằng lưu lượng và vòng quay. 
14) Xét điều kiện cân bằng công suất: 
 mp c 
Tzvent Tzvcm 
 T ktaqc
Tzvent Tzv 
Tzv
 
 Nqc zm Cpg GvI 1 goxl  
Tzg
pzg
 zk kc
Tzg
Tzv
 T tbqc Cpv
GvI Tzv
pzv
 T kqc Cpv GvI m'
Tzv
pzv
 T ktaqc 
  
 Nqc 0.407895 
m
3
K
0.5
s
Tại điểm ΔW.qc 0 ta sẽ thu được điểm hoạt động cân bằng của nhánh. 
15) Dựng trên đặc tính máy nén các đường HĐCB. 
163 
16) Tính các tham số động cơ nếu gian no hoan toan: 
Cc1  c 2
kcm
kcm 1 
 Rcm Tzcm 1
ph
pzcm
kcm 1 
kcm
 
Cc1 472.9153m s
1 
 
Nếu giãn nở không hoаn toаn: 
 c ckp 
Cc2  c 2
kcm
kcm 1 
 Rcm Tzcm 1
1
 ckp
kcm 1 
kcm
 
Cc2 451.7481m s
1 
 
Phần phía trước của loa phụt làm việc ở chế độ giãn nở chưa hoàn toàn, sau đó giãn nở tiếp ở lõi 
trung tâm (vỏ bộ phận sinh khí) nên tốc độ khí thoát được tính theo tốc độ tương đương: 
Tc2 Tzcm
Cc2
2
2
kcm
kcm 1 
 Rcm
  
c
Cc2
2
kcm
kcm 1 
 Rcm Tc2
 
pc2
pzcm
 ckp
 
Tc2 547.164K 
c 1.06 
pc2 1.082 10
5
 Pa 
Mật độ dòng 
qc
kcm 1 
2
1
kcm 1 
c 1
kcm 1 
kcm 1 
c
2
 
1
kcm 1 

 
qc 0.996 
 cs
ph
pzcm
 
cs
Cc2
kcm Rcm Tc2
 
 cs 0.501 
cs 0.977 
 c 1
kcm 1 c
2

kcm 1 
kcm
kcm 1 
 
pcs
pc2
 c
 
 c 0.491 
pcs 2.203 10
5
 Pa 
Van toc tuong duong 
Cc Cc2 Tc2
pc2 ph 
mcm qc pcs
  
Tc Tzcm
Cc
2
2
kcm
kcm 1 
 Rcm
  
pc
pzcm
 c
 
Cc 470.124
m
s
Tc 539.38K 
pc 1.013 10
5
 Pa 
Vì vậy giãn nở trên loa phụt là giãn nở hoàn toàn. 
Xác định các tham số riêng của động cơ, lưu lương không khí vа hiệu suất: 
Gv GvI GvII 7.71127
kg
s
  
Lực đẩy riêng và lực đẩy: 
Pud 1
gt 1 goxl 
1 m' 
Cc
Vb 
 
P Pud Gv 
164 
Hiệu suất hiệu dụng của động cơ: 
e
Pud
2
1 m' ( )
2 gt Hu 1 goxl 
 
e 0.3083 
Lưu lượng nhiên liệu riêng 
Cud
gt 1 goxl 
Pud 1 m' ( )
 
Cud 0.06452
kg
N hr
 
Cud 0.645
kg
10N hr
 
kg
kGhr
Cong hieu dung cua chu trinh 
Le
1 gt
1 goxl 
1 m' 
 
Cc
2
 Vb
2
2
 
Le 1.11447 10
5
J
kg
 
Hiệu suất toàn phần và hiệu suất bay: 
0 Pud
Vb
gt 1 goxl 
1 m' 
Hu
 
v Pud
Vb
Le
 
Xác định khối lượng riêng và trọng lượng riêng chỉ xác định khi H=0 và M=0 ở chế độ tính toán. 
Mdc 95kg 
dc
Mdc
Gv
12.32
kg
kg
s
   dc
Mdc
P
0.026
kg
N
  
px
pzh
pzh v
pzventII
pzventII
pzk
pzg
pzt
pzcm
pc
pc
Pa
 Tx
Tzh
Tzh
TzventII
TzventII
Tzk
Tzg
Tzt
Tzcm
Tc
Tc
K
 Cx
c1a
c1a
caventII
cakvd
cak
C1a
C2a
ctvdr
Cc
Cc
m
s
 
165 
augment xi1 Tx px Cx 
0 1 2 3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 288 49.93·10 196
2 288 49.73·10 196
3 396.23 52.51·10 158
4 396.23 52.51·10 169
5 617.79 57.93·10 134
6 31.06·10 57.69·10 209
7 823.78 51.92·10 153
8 640.97 52.02·10 153
9 539.38 51.01·10 470.12
10 539.38 51.01·10 470.12
Tx 10
3

px
Cx 10
3

xi1 
M 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.85 1.0( ) 
V M Va 
V 0 68.07 136.14 204.21 272.28 289.3 340.35( )
m
s
Pud 1
gt 1 goxl 
1 m' 
Cc
Vb 
 
 
Tzh Th 1
k 1 ( ) M
2

2

 
 
Tzh 288 290.304 297.216 308.736 324.864 329.616 345.6( ) K 
Tzv Tzh 
b_M
M
2 1
k 1 ( )
2
M
2
k 1 
 
 
b_M 0 0.2182 0.4313 0.6348 0.8251 0.8704 1( ) 
b
V
2 R Tzh
k
k 1 

 
 
b 0 0.2182 0.4313 0.6348 0.8251 0.8704 1( ) 
166 
b 1 k 1 ( )
b
2
k 1 
 
 
 
 b 1
k 1 ( ) b
2

k 1 
k
k 1 
 
 
b 1 0.992 0.969 0.933 0.887 0.874 0.833( ) 
 b 1 0.972 0.896 0.784 0.656 0.624 0.528( ) 
qb
k 1 ( )
2
1
k 1 
b 1
k 1 ( )
k 1 
b
2
1
k 1 

 
 
qb 0 0.337 0.629 0.842 0.963 0.98 1( ) 
b 1
k 1 ( )
k 1 
b
2
1
k 1 
 
 
b 1 0.98 0.924 0.84 0.74 0.714 0.634( ) 
pzh ph
Tzh
Th
k
k 1 

 
 
pzh 1.013 10
5
 1.042 10
5
 1.131 10
5
 1.292 10
5
 1.545 10
5
 1.625 10
5
 1.918 10
5
 Pa 
pzv pzh v 
pzv 9.93 10
4
 1.021 10
5
 1.109 10
5
 1.267 10
5
 1.514 10
5
 1.593 10
5
 1.88 10
5
 Pa 
Dvvent 258mm 
dvvent 134mm 
drvent 178mm 
Dgiua 224.8mm 
Fvvent 
Dvvent
2
dvvent
2
4
 
Frvent 
Dvvent
2
drvent
2
4
 
FrventII 
Dvvent
2
Dgiua
2
4
 
FrventI 
Dgiua
2
drvent
2
4
 
Fvvent 0.03818m
2
Frvent 0.0274m
2
FrventII 0.0126m
2
FrventI 0.0148m
2
dvca 176mm 
drca 204mm 
Dca 220mm 
Fvca 
Dca
2
dvca
2
4
 
Frca 
Dca
2
drca
2
4
 
Fvca 0.013685m
2
Frca 5.3281 10
3 
 m
2
Nhiệt độ không khí cửa vào MN: 
Tzh Th 1
k 1 
2
Mb
2
 
 
 
 
Tzh 288 290.304 297.216 308.736 324.864 329.616 345.6( ) K 
Áp suất không khí 
pzh ph
Tzh
Th
k
k 1 

 
 
167 
pzh 101325 104190.5846 113134.6279 129240.4201 154453.7515 162506.936 191801.047( ) Pa 
Tzv 288 290.304 297.216 308.736 324.864 329.616 345.6( ) K 
pzv 99298.5 102106.77291 110871.93538 126655.61173 151364.67644 159256.79728 187965.02607( ) Pa 
Tốc độ tương đối 
1a
c1a
2
k
k 1 
 R Tzv
 
 
1a 0.632 0.63 0.623 0.611 0.595 0.591 0.577( ) 
Mật độ dòng tương đối 
q1a
k 1 
2
1
k 1 
1a 1
k 1 
k 1 
1a
2
 
1
k 1 

 
 
q1a 0.84 0.837 0.831 0.821 0.807 0.803 0.789( ) 
Gv1 mv 0.0389 m
2
pzv
q1a
Tzv

 
 
Gv1 7.7197 7.8862 8.3985 9.2957 10.6448 11.0633 12.5429( )
kg
s
P Pud Gv1 
 
 
PM0 3645N 
P 3.645 10
3
 3.225 10
3
 2.983 10
3
 2.883 10
3
 2.903 10
3
 2.925 10
3
 3.031 10
3
 N 
e
Pud
2
1 m' ( )
2 gt Hu 1 goxl 
 
 
e 0.306 0.229 0.173 0.132 0.102 0.096 0.08( ) 
Cud
3600gt 1 goxl 
Pud 1 m' ( )
 
 
Cud 0.065 0.075 0.086 0.099 0.112 0.116 0.127( )
s
m
Le
1 gt
1 goxl 
1 m' 
 
Cc
2
 V
2
2
 
 
0 Pud
V
gt 1 goxl 
1 m' 
Hu
 
 
 
b
1 gt Cc V V
2
1 gt Cc
2
V
2
 
 
 
0 0 0.076 0.133 0.174 0.204 0.21 0.226( ) 
b 0 0.127 0.226 0.307 0.375 0.391 0.438( ) 
168 
stack e b 0 
T
0.306
0.229
0.173
0.132
0.102
0.096
0.08
0
0.127
0.226
0.307
0.375
0.391
0.438
0
0.076
0.133
0.174
0.204
0.21
0.226