Газовоздушный поток в ТВД

Газо-воздушный поток в одноконтурном ТРД

На рис. 1.6. показан ТРД с однокаскадным осевым компрессором.

Способ соединения турбины и компрессора единым валом называется каскад. Такой тип соединения долгое время считался самым полезным, где требовался двигатель с небольшой лобовой площадью, например, для боевых самолетов, когда самым важным критерием была высокая поступательная скорость.

Однако существовали проблемы с управлением равномерностью потока воздуха в двигателе в большом диапазоне скоростей вращения ротора.

Поток проходит по классическому маршруту: из компрессора воздух направляется в камеры сгорания, как и у ТВД, где аналогично добавляется топливо для требуемого увеличения объема.

Рис. 1.6. ТРД с однокаскадным осевым компрессором

Энергия, требуемая для привода компрессора, извлекается из газов при прохождении через турбину, остаток энергии в виде тяги извлекается при выбросе газов в атмосферу через реактивное сопло.

На рис. 1.7 показаны два турбовинтовых двигателя с центробежным и осевым компрессорами. На выходе ТВД мы имеем сумму мощности на валу, развиваемой в турбине и остаточной реактивной тяги. Это называется эквивалентная мощность на валу (ESHP).

Рис. 1.7. ТВД с центробежным и осевым компрессорами

Главным отличием ТРД и ТВД является способ преобразования всей энергии газового потока в механическую мощность.

В ТРД большая часть энергии газового потока используется на привод компрессора, как и в ТВД, но остаточная энергия в ТРД используется в качестве тяги, а остаточная энергия в ТВД используется на привод винта. Только небольшая величина «реактивной тяги» из выхлопной системы ТВД с эффективной турбиной может быть описана как «остаточная тяга».

Не учитывая данное отличие, воздушный поток в двигателе фактически одинаковый в любом варианте. Компрессор направляет воздух в камеру сгорания, где к нему добавляется топливо, и при номинальном постоянном давлении достигается существенное увеличение его объема.

Газ расширяется в турбине, где его температура падает, а давление и скорость преобразуются в механическую энергию для привода компрессора (компрессоров) и винта через редуктор.

Дата добавления: 2014-12-10