Поршневые авиационные двигатели. Принцип работы. Область применения

71. Газотурбинные двигатели. Как конструктивно выполнены? Принцип работы.

ГТД состоит из компрессора, камеры сгорания, газовой турбины и выходного устройства. Принцип действия ГТД состоит в следующем. Атмосферный воздух, поступающий в полете в компрессор двигателя, сжимается за счет скоростного напора. Далее он сжимается в компрессоре за счет работы, подведенной от турбины. Далее сжатый воздух, поступающий из компрессора в камеру сгорания, делится на два потока – первичный и вторичный. Первичный поток воздуха, составляющий 25-35% общего потока, непосредственно участвует в процессе сгорания топлива. Вторичный поток обтекает наружные полости камеры сгорания, и лишь незначительная его часть в зону горения, где перемешивается с горячими газами и понижает их температуру. Таким образом, потоки вторичного воздуха как внутри камеры сгорания, так и снаружи образуют защитную воздушную оболочку, предохраняющую прогорание стенок камеры и перегрев внутренних и наружных частей двигателя.

Образующийся в процессе сгорания газ, имеющий большую температуру и давление, поступает в турбину. В ней потенциальная энергия (тепловая) сначала преобразуется в кинетическую, для чего газ расширяется в сопловом аппарате турбины. Приобретая в нем большую скорость, газовый поток поступает на лопатки рабочего колеса, где часть кинетической энергии газа преобразуется в механическую работу вращения турбины. Вращение турбины передается на компрессор и приводы агрегатов.

В выходном устройстве происходит дальнейшее расширение газов, при котором давление его уменьшается, а скорость возрастает.

Таким образом, потенциальная энергия продуктов сгорания, приобретенная в результате сжатия предварительного сжатия в компрессоре и последующего подвода тепла в камере сгорания, преобразуется в кинетическую энергию в процессе расширения – частично в турбине и частично в выходном устройстве. Часть кинетической энергии продуктов сгорания отдается рабочему колесу турбины, т.е. идет на вращение компрессора и агрегатов двигателя, остальная часть – на ускорение потока газов, т.е. на создание реактивной тяги.

72. Турбо – винтовые двигатели. Принцип работы. Область применения.

Это двигатель, у которого тяга создается работой воздушного винта и реакции газовой струи, вытекающей из двигателя.

Принцип действия ТВД во многом похож на принцип действия компрессорного воздушно-реактивного двигателя. Атмосферный воздух, сжатый в компрессоре, поступает в камеру сгорания, где ему сообщается тепло, получаемое от сжигания топлива. Газ, имеющий большую температуру и давление, поступает в турбину. Там он, расширяясь, производит работу, которая передается компрессору, находящемуся на одном валу с турбиной, воздушному винту и приводам агрегатов. Так как 80-90% тяги турбовинтового двигателя создается за счет работы воздушного винта, то расширение газа в турбине происходит почти полностью. Для более рационального использования газа турбина ТВД имеет обычно большее количество ступеней, чем турбина воздушно-реактивного двигателя.

Турбовинтовой двигатель характеризуется развиваемой им суммарной тягой, эквивалентной мощностью, удельным расходом топлива и коэффициентом полезного действия.

Дата добавления: 2015-05-08