当飞行速度小于压气机进口气流速度时,空气流在进气道内膨胀加速,则无动力压缩,也就是无冲压压缩。这里就不做赘述。当直升机飞行速度大于压气机进口气流速度时,空气流在进气道内被压缩,即进气道对空气流进行动力压缩,动力压缩的程度,可以用进气道出口处空气总压(或压气机进口处)气流总压与大气压力P0的比值来衡量确定,这个比值叫作冲压比,用符号表示,即
对上式进行变换,有
因为
所以
由于马赫数
式中 v——流场某空气质点速度;
c——当地音速,。
代入式(1.2),得冲压比关系等式:
由式(1.3)可以看出,影响冲压比的因素有飞行速度(v)、大气温度(T0)和进气道压力系数σ进。(www.xing528.com)
1.飞行速度
大气温度不变时,流动损失一定时,飞行速度增大,空气流过进气道时速度降低量随之增大,就有更多的动能转换成压力,所以飞行速度增大,冲压比增大。
2.大气温度
飞行速度保持不变时,流动损失一定时,大气温度越低,空气越易于压缩,冲压比越大;反之,大气温度越高,冲压比越小。
3.进气道压力系数(总压恢复系数)
在飞行速度和大气温度处于标准正常范围内的情形下,进气道压力系数减小,说明动力压缩过程中流动损失增大,进气道出口空气总压随之减小,因而冲压比低。另外,压气机出口总压减小,还会导致发动机空气流量减小。冲压比低和/或空气流量的减小,均会导致发动机功率减小。由此可见,进气道压力系数的变化,主要体现在压气机出口总压和通过压气机空气流量上,但最终表现在通过压气机的空气流量。因此,进气道压力系数直接表现在对发动机功率和经济性影响较大,其影响性可以较为直接、迅速地反映出来。
上述三个影响因素中,飞行速度和大气温度人工操作的影响较大,即可选择增加飞行速度和/或避开高温环境等操作方式来达到增大冲压比或空气流量的目的。归根结底是增加冲压比和空气流量。因此,进气道压力系数是影响冲压比最为重要的因素,这往往取决于进气道的定型设计。
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