Двухконтурный (вентиляторный) воздушно-реактивный двигатель. - раздел Энергетика, ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Подготовка бакалавров: Направление – “Теплоэнергетика и теплотехника” Профиль – “Энергетика теплотехнологий”
Схем...
Схема двухконтурного двигателя показана на рис. 6.14. Набегающий поток атмосферного воздуха подхватывается уже не винтом, а вентилятором 1, установленным в специальном заборном устройстве в виде кожуха с цилиндрической внешней стенкой. Сформированный таким образом поток воздуха направляется во внутреннюю проточную часть двигателя (внутренний или первый контур), подхватываемый компрессором низкого давления 2. Другая, меньшая часть потока воздуха направляется за счёт работы вентилятора во внешний (второй) контур 3. При выходе из второго контура поток воздуха создаёт реактивную тягу.
В первом контуре протекают те же процессы, что и в турбовинтовом двигателе, только турбина вращает не воздушный винт, а вентилятор 1 наружного контура, компрессор низкого давления 2 и компрессор высокого давления 4. Сжатый воздух первого контура подаётся в камеру сгорания 5, из которой рабочие газы поступают в турбину 6, разделённую на три секции. Основная часть энергии газа, запасённая в камере сгорания, преобразуется в объёме сопла 7 в кинетическую энергию струи. Тяга двигателя создаётся истечением газов из первого контура и струи ускоренного вентилятором воздуха из второго контура. Схема такого двигателя была предложена в 1937 г. советским конструктором А.М. Люлькой.
Общий вид вентиляторного ТВРД показан на рис. 6.15. Спереди двигателя расположен воздухозаборник с вентилятором, за ним видна турбокомпрессорная группа с камерой сгорания первого контура с коротким сужающимся (дозвуковым) соплом.
На рис. 6.16 показана схема двухконтурного ТВРД, на которой, в отличие от схемы рис. 6.14 поток воздуха второго контура, движимый вентилятором, подаётся не в атмосферу, а прокачивается по периферийному каналу в предсопловой объём, где и смешивается с газом первого контура. Двигаясь по контуру, воздух омывает стенки камеры сгорания, делая её работу в более благоприятных условиях. Тем самым осуществляется регенеративный принцип охлаждения теплонагруженных агрегатов, при котором теплота, отводимая от стенок при их охлаждении, возвращается в производственный цикл двигателя.
Для повышения тяги ТВРД, особенно двухконтурной схемы, между турбиной и соплом устанавливают дополнительную, так называемую форсажную камеру сгорания (рис. 6.17). Температура в основной, первой камере сгорания ТВРД ограничена термостойкостью лопаток турбины, установленной непосредственно за ней. Поэтому на выходе из камеры температура газов не превышает 1100..1200.К, эта величина регулируется избыточным расходом воздуха и в камере образуется обеднённая смесь с большим избытком неиспользованного кислорода воздуха.
Избытка кислорода воздуха в потоке газов после турбины вполне достаточно для сгорания дополнительного топлива, подаваемого в форсажную камеру. В итоге температура газов на выходе из форсажной камеры может достигать 2.103 К, т.е. намного превосходит температуру, которую способны выдержать лопатки турбины. Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТВРДФ) по сравнению с обычным ТВРД характеризуется более высокими тягами, но меньшей экономичностью.
Двухконтурный двигатель по своим характеристикам занимает промежуточное положение между ТВРД и ТВД. Основным его достоинством является то, что вентилятор второго контура сохраняет высокий кпд при больших скоростях полёта, при которых кпд винта ТВД снижается. Кроме того, тяга двухконтурного двигателя при необходимости может быть значительно увеличена за счёт использования дополнительной, форсажной камеры, установленной за турбиной.
Поршневые паровые машины
Силу пара знали ещё в древности. Так Герон Александрийский более 2-х тысяч лет назад изготавливал не только забавные механизмы, приводимые в действие паром воды, но
Атмосферные” паровые машины
Ни одно из описанных устройств фактически не было применено как средство решения полезных задач. Первым применённым на произ
Паровые машины высокого давления
Машина Дж. Уатта. В 1774 году появилась версия паровой машины, созданная Уаттом в сотрудничестве с Мэттью Боултоном, давшая новый импульс в раз
Паровые машины двойного действия.
Следующим важным шагом в развитии паровых машин высокого давления стало появление машин двойного действия. В машинах одиночного действия поршень перемещался в одну сторону силой расширяющегося пара
Множественное расширение пара. Компаунд-машины
В процессе расширения пара в цилиндре машины высокого давления давление пара падает пропорционально его расширению. Для реализации полного расширения пара высокого давления требуютс
Двигатели внутреннего сгорания
Принцип получения механической энергии в поршневых газовых двигателях состоит в расширении газообразного рабочего тела в цилиндре под поршнем, который соединён, как и в паровой маши
Двигатель на светильном газе
В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой п
Двигатель на бензине
Поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания из-за недостатков светильного газа не прекращались. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого
Дизельные двигатели
Дизельный двигатель – это поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого жидкого топлива при его взаимодействии с разогретым сжатием
Сопловые и рабочие решётки ступени турбины
Профили лопаток количеством z, образуя решётки, располагаются на диске с корневым диаметром dк друг относительно друга на расстоянии шага D = π
Паровые турбины
Современная энергетика основана на централизованном производстве электроэнергии. Генераторы тока, установленные на электростанциях, в большинстве случаев приводятся в действие паров
Первые паровые турбины
К концу XIX века промышленная революция достигла поворотной точки своего развития. За полтора века до этого паровые двигатели значительно усовершенствовались, они могли работать от
Конденсационные паротурбинные установки.
Схема работы конденсационной турбины показана на рис. 4.1. Свежий пар вырабатывается в котельном агрегате 1, там же перегревается и по паропроводу 2 подаётся на турбину 3. В ту
Краткая историческая справка.
Разработка первых проектов мирного использования атомной энергии для производства электроэнергии в СССР началась в 1948 г. по предложению И.В. Курчатова. В мае 1950 г. близ посёлка Обнинское Калужс
Элементы конструкции паровых турбин
Общий вид паровой турбины показан на рис. 4.14. Здесь 1 – узел разгрузки осевого усилия на вал турбины, 2 – цилиндр высокого давления, 3 – паропровод высокого д
Газовые турбины в теплоэнергетике
Наряду с развитием паротурбинных установок и усовершенствованиями двигателей внутреннего сгорания (ДВС) к началу XX века возрос интерес к проблеме газотурбостроения. ГТУ принципиаль
Эффективность и область применения ГТУ.
Области применения газотурбинных установок практически не ограничены: нефтегазодобывающая промышленность, промышленные предприятия, муниципальные образования, силовые установки машин. Положительным
Камеры сгорания газотурбинных установок
Камерой сгорания называется устройство, обеспечивающее повышение теплосодержания газа в цикле ГТУ за счёт химических реакций окисления углеводородов топлива и подготовку продуктов с
Паровые котлы энергетических систем
Рассмотрим особенности устройства, энергетические характеристики и принципы расчёта параметров паровых котлов, предназначенных для производства водяного пара как рабочего тела парот
Котёл-генератор насыщенного пара
Простейший водотрубный котел для производства насыщенного пара состоит из пучков труб, присоединенных своими концами к барабану (или барабанам) умеренного диаметра. Вся система монт
Котёл-генератор перегретого пара
В настоящее время большинство паротурбинных установок работают не с насыщенным, а с перегретым паром с предельно высокими температурой и давлением. Такие параметры пара обеспечивают
Теплообменники энергетических установок
Теплообменники энергетических установок (ТОА) используются в целях осуществления различных тепловых процессов (нагревание, охлаждение и т.п.), направленных как на повышение эффектив
Кожухотрубный теплообменный аппарат
Схема кожухотрубного ТОА показана на рис. 5.5. Здесь 1 – параллельные трубы, собранные в пучок и своими концами вмонтированные в трубные доски 2. Пучок труб охватывает
Конденсаторы пара
Конденсаторы пара являются одной из определяющих составляющих различных энергетических систем, таких как переработка нефти,
Особенности ПВРД для сверхзвуковых полётов ЛА.
Принципиальная схема ПВРД, предназначенного для сверхзвуковых полётов ЛА, показана на рис. 6.5. Двигатель разделён характерными сечениями на
Компрессорные воздушно-реактивные двигатели
Как показал анализ ПВРД, эффективное использование двигателей этого типа возможно лишь при больших скоростях полёта, обеспечивающих достаточно высокую степень повышения давления в д
Турбокомпрессорный (турбореактивный) двигатель.
Турбокомпрессорный воздушно-реактивный двигатель (ТВРД) в настоящее время является основным типом реактивного двигателя, используемого в авиации.
Турбовинтовой двигатель.
По своему устройству и рабочему процессу турбовинтовой двигатель (ТВД) во многом напоминает ТВРД (схема ТВД приведена на рис. 6.13). Здесь 1 – воздушный винт (пропеллер),
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Схема двухконтурного двигателя показана на рис. 6.14. Набегающий поток атмосферного воздуха подхватывается уже не винтом, а вентилятором 1, установленным в специальном заборном устройстве в виде кожуха с цилиндрической внешней стенкой. Сформированный таким образом поток воздуха направляется во внутреннюю проточную часть двигателя (внутренний или первый контур), подхватываемый компрессором низкого давления 2. Другая, меньшая часть потока воздуха направляется за счёт работы вентилятора во внешний (второй) контур 3. При выходе из второго контура поток воздуха создаёт реактивную тягу.
В первом контуре протекают те же процессы, что и в турбовинтовом двигателе, только турбина вращает не воздушный винт, а вентилятор 1 наружного контура, компрессор низкого давления 2 и компрессор высокого давления 4. Сжатый воздух первого контура подаётся в камеру сгорания 5, из которой рабочие газы поступают в турбину 6, разделённую на три секции. Основная часть энергии газа, запасённая в камере сгорания, преобразуется в объёме сопла 7 в кинетическую энергию струи. Тяга двигателя создаётся истечением газов из первого контура и струи ускоренного вентилятором воздуха из второго контура. Схема такого двигателя была предложена в 1937 г. советским конструктором А.М. Люлькой.
Для повышения тяги ТВРД, особенно двухконтурной схемы, между турбиной и соплом устанавливают дополнительную, так называемую форсажную камеру сгорания (рис. 6.17). Температура в основной, первой камере сгорания ТВРД ограничена термостойкостью лопаток турбины, установленной непосредственно за ней. Поэтому на выходе из камеры температура газов не превышает 1100..1200.К, эта величина регулируется избыточным расходом воздуха и в камере образуется обеднённая смесь с большим избытком неиспользованного кислорода воздуха.
Новости и инфо для студентов