Межотраслевая Интернет-система поиска и синтеза физических принципов действия преобразователей энергии

Стартовая страница

О системе

Технические требования

Синтез

Обучающий модуль

Справка по системе

Контакты
Искать:
  Расширенный   Формализованый   По связи разделов
 А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я 
Общий каталог эффектов

ТРД с центробежным компрессором
Турбореактивный двигатель с центробежным компрессором

Анимация

Описание

В турбореактивном двигателе (ТРД, англоязычный термин — turbojet engine) сжатие рабочего тела на входе в камеру сгорания и высокое значение расхода воздуха через двигатель достигается за счёт совместного действия встречного потока воздуха и компрессора, размещённого в тракте ТРД сразу после входного устройства, перед камерой сгорания. Компрессор приводится в движение турбиной, смонтированной на одном валу с ним, и работающей на том же рабочем теле, нагретом в камере сгорания, из которого образуется реактивная струя. Во входном устройстве осуществляется рост статического давления воздуха за счет торможения воздушного потока. В компрессоре осуществляется рост полного давления воздуха за счет совершаемой компрессором механической работы.
Центробежный компрессор – устройство, предназначенное для сжатия воздуха. Используется в турбореактивных двигателях. Во время работы центробежного компрессора частицам газа, находящимся между лопатками рабочего колеса, сообщается вращательное движение, благодаря чему на них действуют центробежные силы. Под действием этих сил газ перемещается от оси компрессора к периферии рабочего колеса, где претерпевает сжатие. Принципы работы центробежного компрессора представлены на рис.1.
Схема работы центробежного компрессора. А – вход воздуха, B – ротор, С – диффузор, D – корпус (улитка), E – выход сжатого воздуха.
Рис.1
Компрессор содержит ротор (А), снабжённый лопатками (В). Ротор вращается в корпусе С, в котором также размещены лопатки. Корпус размещён в другом корпусе D, выполненном в виде улитки (спирали) с максимальным сечением канала на выходе из компрессора. Вход воздуха происходит в зоне А. Ротор может вращаться со скоростью от 15000 до 200000 оборотов в минуту в зависимости от размеров компрессора. Ротор всасывает воздух в районе А, откуда воздух центробежной силой отбрасывается к периферии ротора в тангенциальном направлении с возрастающим давлением и достигает лопаток С, которые образуют диффузор. Задача диффузора – снизить скорость воздушного потока и увеличить тем самым его давление. Далее воздух поступает в улитку, откуда под определённым давлением направляется на вход в двигатель.

 

 

Ключевые слова

 

Области техники и экономики

 

Применение эффекта

Краткое сравнение осевых и центробежных компрессоров
1. По степени сжатия (повышения давления) в ступени. Большую степень повышения давления обеспечтвают ступени центробежных компрессоров.
2. По реализации многоступенчатости. Многократный поворот воздушного потока в центробежном компрессоре приводит к сложности реализации многоступенчатости в нем.
3. По габаритам. Центробежные компрессоры, как правило обладают достаточно большим диаметром рабочего колеса. Многоступеснчатые осевые компрессоры - обладают меньшим диаметром, но длинее в осевом направлении.
Осевые компрессоры, в основном, используются в самолетных и вертолетных воздушнореактивных двигателях (ВРД). Центробежные в наземных газотурбиннвых двигателях (ГТД) и силовых установках, а так же в различных газоперекачивающих системах, системах вентиляции, всевозможных нагнетателях газа или воздуха.
ТРД с центробежным компрессором
Рис.1

 

Реализации эффекта

В мае 1941 года в Англии состоялся первый испытательный полет экспериментального самолета Глостер “Е-28/39” с ТРД с центробежным компрессором конструкции Уиттла. При 17 тысячах оборотов в минуту этот двигатель развивал тягу около 3800 ньютонов. Экспериментальный самолет представлял собой одноместный истребитель с одним ТРД, расположенным в фюзеляже позади кабины пилота. Самолет имел убирающееся в полете трехколесное шасси. Полтора года спустя, в октябре 1942 года, было проведено первое летное испытание американского реактивного самолета-истребителя “Эркомет” Р-59А с двумя ТРД конструкции Уиттла. Это был моноплан со среднерасположенным крылом и с высоко установленным хвостовым оперением. Носовая часть фюзеляжа была сильно вынесена вперед. Самолет был оснащен трехколесным шасси; полетный вес машины составлял почти 5 тонн, потолок 12 километров. При летных испытаниях была достигнута скорость 800 километров в час.

Литература

1. Стечкин Б. С. Избранные труды. Теория тепловых двигателей. — М.: Наука, 1977. — 410 с.

2. Казанджан П. К., Алексеев Л. П., Говоров А. Н., Коновалов Н. Е., Ю. Н. Нечаев, Павленко В. Ф., Федоров Р. М. Теория реактивных двигателей. М. Воениздат. 1955

3. В. М. Акимов, В. И. Бакулев, Р. И. Курзинер, В. В. Поляков, В. А. Сосунов, С. М. Шляхтенко. Под редакцией С. М. Шляхтенко. Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1987

Формализованное описание Показать

Стартовая страница  О системе  Технические требования  Синтез  Обучающий модуль  Справка по системе  Контакты 
Copyright © 2008 РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина