Câu 5: Nếu đường kính của đầu mút cánh quạt tại đầu vào là 0.681m và vật tốc của đầu mút cánh là 500 m/s, tìm vật tốc xoay của trục LP?. Nếu dòng vào là dòng hướng tâm với số Mach 0.70 v
Trang 1Đề thi Hệ Thống Lực Đẩy máy bay 2 năm học 2016-2017
Câu 1: Cho hệ số tiêu hao nhiên liệu của một loại máy bay sfc = 1 lb/hr/lb xấp xỉ bằng 0,0283×10-3 kgs-1N-1
a/ Ước tính quãng đường bay của một loại máy bay ở chế độ bay bằng với L/D = 20, sfc
= 0.57 lb/hr/lb Khối lượng ước tính khi cất cánh là 612.9 tấn và khối lượng kết thúc bay bằng là 399,5 tấn Giả thiết máy bay duy trì chế độ bay bằng với số Mach = 0,85 tại độ cao 31000ft
b/ Cùng loại máy bay trên bay tại cao độ 31000 ft cần lực đẩy chuẩn bị leo với vận tốc ước tính 300 ft/min(1.5 m/s) với M = 0.85 Gỉa thiết L/D = 20 và khối lượng khi leo là 612.9 tấn Tìm lực đẩy cần thiết cho mỗi động cơ chuẩn bị leo
Bài giải:
Tại 31000 ft, Ta = 226.73 K, áp suất Pa = 287 kPa, khối lượng riêng ρ = 0.442 kg/m3
Vận tốc âm thanh tại cao độ 31000 ft là
1.4 287 226.73 301.83 /
a= γRT = × × = m s
Với số March M = 0.85 thì vận tốc của máy bay
0.85 301.83 256.55 /
Áp dụng phương trình 2.2 để tính quãng đường bay là:
3
9.81 0.57 0.0283 10 612.9
end start
w
V L D
Vậy đáp số s = 13880 km
b/ vận tốc của máy bay đang bay với M = 0.85 là V = 256.55 m/s
Theo lý thuyết sách đưa ra thì khi máy bay leo với vận tốc 1.5 m/s thì chọn góc θ =0.33
độ
Áp dụng công thức
sin sin sin(0.33) 0.05576
N
Suy ra
3
0.05576 612.9 10 9.81 3352597.332
N
Trang 2Lực đẩy đối với từng động cơ là
83814.26 4
N
F
N
=
Câu 2:Tìm hiệu suất đẩy cho 2 loại động cơ sau đây ở chế độ bay bằng :
Động cơ RB211 ở độ cao 31000 ft, số Mach 0.85, vận tốc dòng khí phụt ra xấp xỉ 390 m/s
Bài giải
a M = 0.85, Vj = 390 m/s, h = 31000 ft
h = 31000 ft T = 408,3 R = 226,83 K (K = R/1.8)
V = 0.85a = 256.61 m/s
Trang 3
Câu 3: Cho hiệu suất làm mát = 0,65, tính Tm (mental temperature) của HP Turbine khi nhiệt độ Tg = 1600 K và Tc = T03 Tỷ số áp suất là 40, hiệu suất máy nén = 90%, nhiệt độ dừng lối vào T02 = 288 K
Bài giải
Hiệu suất máy nén
(*)
Ta có:
Từ (*) ta có:
Tc = 886.078K
Với
Tương tự với
Tc =
Với
Câu 4: Một máy bay chiến đấu có khối lượng 15 tấn Hệ số wing loading = 2917 N/m2 a/ Với hệ số tải n=9, nhiệt độ môi trường 288K ở mặt nước biển, Số Mach 0.9 Tìm góc nghiêng và bán kính lượng, và hệ số lực nâng của máy bay ở lúc này
Trang 4b/ Tìm bán kính lượng và hệ số lực nâng của máy bay khi hệ số tải n=3, độ cao 11km,
nhiệt độ 216.65K,
3
0.365kg m/
ρ =
, tại các số Mach 0.9, 1.5 và 2.0
c/ Nếu hệ số lực nâng không vượt quá 0.85, tìm hệ số tải n cao nhất có thể tại số Mach 0.9 Nếu hệ số lực nâng lớn nhất là 1, tìm số Mach nhỏ nhất tại n=9 khi ở độ cao gần mặt nước biển
Bài giải
a) n=9, A= 50.5m2, mach = 0.9 Tính góc nghiêng, bán kính, Cl?
Tại 288k => ρ= 1,225 kg/m3 a= 340,03 m/s
Sin α = 0 góc nghiêng = 90-α = 83,620
Radial force = = 134 164 N
V = a
=>r =
L = nmg =9*15*103*9.81 = 1324350 N
b) n=3 mach =0.9, 1.5, 2.0
tại h =11km => a = 295.1 m/s
ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 216.65K
tìm r tại M = 0.9 , 1.5, 2.0? Cl ?
V = a
Trang 5Radial force = = 42 426.41 N
L = nmg =3*15*103*9.81 =441450 N
=>r =
c) Cl0.85 tại M = 0.9 tìm nmax? at tropopause => a = 295.1 m/s
ρ = 0.365 kg/m3 h= 11km T = 216.65K
V = a = 295.10.9 =265.59
Clmax= 0.85 =>Lmax= Cl = 552581 N =nmg => n = = 3.76
Nếu Clmax =1 và n =9 thì Mmin=? at sea level => ρ= 1,225 kg/m3 a= 340,03 m/s
Lmax= nmg =1324350 N
V2
min= => Vmin= 206,92 = a
Trang 6Câu 5: Nếu đường kính của đầu mút cánh quạt tại đầu vào là 0.681m và vật tốc của đầu mút cánh là
500 m/s, tìm vật tốc xoay của trục LP?
Nếu dòng vào là dòng hướng tâm với số Mach 0.70 và nhiệt độ dừng ở đầu vào (Inlet Stagnation Temperature – nhiệt độ dừng tại điểm dừng trong dòng lưu chất) tại điều kiện mực nước biển là 288 K, tìm vận tốc tương đối và số Mach tương đối tại đầu mút của tầng cánh thứ nhất?
Bài giải :
46 14022
* 681 0
60
* 500 2
=
π
ω
itp
tip
D
V
(rpm)
) ( 3 262 ) 2
1 1
(
) 2
1 1
(
2 0
2 0
K M
T
T
M T
T
=
−
+
=
⇒
−
+
=
γ
γ
3 262
=
(m/s)
V = M.a =227.5 (m/s)
21 549
5002 + 2 =
V re
(m/s)