Повышение к. п. д. элементов двигателя.
Как было ранее показано, полный к.п.д. газотурбинного двигателя может
быть выражен в виде произведения коэффициентов полезного действия компрессора,
турбины, камеры сгорания и самого цикла, т. е. термического к.п.д. Таким
образом, с увеличением этих к.п.д. мощность двигателя увеличивается, а расход
топлива снижается.
Увеличение к. п. д. отдельных элементов двигателя с целью повышения его
полного к. п. д. является настолько важным, что не следует пренебрегать
возможностью увеличения к.п.д. элементов даж"е на 1%. Так, если к. п. д.
компрессора может быть увеличен, скажем, с 0,85 до 0,86 и к.п.д. турбины -
с 0,80 до 0,81, то чистый выигрыш в к. п. д. всего двигателя будет составлять
0,86-0,81 - 0,85-0,80 = 0,697 - 0,680 = 0,017.
Это означало бы также, что при одном и том же расходе топлива удельная
мощность двигателя увеличилась бы в той же степени. Если теперь предположить,
что к.п. д. компрессора и турбины увеличится с 0,87 — величины, характерной для
существующих в настоящее время двигателей, до максимально возможного значения
около 0,93, то общий к.п.д. (компрессора и турбины) увеличится с 0,87-0,87= =
0,757 до 0,93 * 0,93 = 0,865.
Если теперь считая при этом температуру газов на входе в турбину равной 650°
С, то можно видеть, что термические к. п. д. двигателя при значениях общего к.
п. д. 0,757 и 0,865 составляют соответственно 0,255 и 0,330. В этом случае
выигрыш в к. п. д. будет составлять (0,075/0,255)-100 = 29,5%. Можно показать
также, что соответствующий прирост мощности двигателя будет составлять около
33%. Таким образом, для данного примера теоретически можно увеличить как
термический к. п. д., так и мощность двигателя примерно на 5% на каждый процент
увеличения к. п. д. компрессора и турбины. Хотя на практике выигрыш в к.п.д.
должен быть значительно меньше из-за потерь в двигателе, тем не менее такое
улучшение двигателя является заметным и заслуживает внимания