Как газотурбинный двигатель работает

История газотурбинных двигателей

Использование газотурбинных двигателей

Газотурбинные двигатели являются важным компонентом самолета сегодня и источником власти. для большинства коммерческих и военных самолетов. Это будет объяснено, как газотурбинный двигатель является двигательная система в самолете и как она работает, чтобы обеспечить самолет с лифтом и тяги, необходимой, чтобы сделать его летать.

История газотурбинных двигателей восходит к 150BC, когда греческий философ и математик Герон изобрел игрушку, поворачивается на вершине кипящей воды. Это вызвало реакции эффект горячего воздуха или пара, что движется несколько сопел, расположенных на руле. Затем в 1500 году Леонардо да Винчи 6

нарисовал эскиз устройства, которые раньше горячий воздух, который пришел от пожара и поднялся вверх, чтобы пройти через

Серия вентилятора, как лезвия, которые превратились в шампурный. Затем в 1930 году сэр Фрэнк Уиттл запатентовал дизайн

для газотурбинного двигателя для реактивного движения в Англии. Первый успешный использование этого двигателя был в Апреля 1937.

Целью газотурбинного двигателя, создавая тягу для управления самолета вперед и

преодолеть сопротивление самолета. Все тяги генерируется через применение третьего закона Ньютона движение, которое утверждает, что "для каждого действия есть равное и противоположное противодействие". Во всех двигательных систем рабочей жидкости ускоряется системы и реакцию на ускорение производит сила, действующая на систему. Для газотурбинных двигателей рабочая жидкость струей выхлопных. Количество тяги произведено зависит от числа переменных, массовый расход через двигатель и скорости выхода из газ. Это означает, максимизации скорости, с которой воздух может выходить и входить в двигатель. Газотурбинный двигатель имеет ту же концепцию, паровой турбины в электростанции или водяной турбины в ГЭС или ветряных турбин. Тем не менее, в газотурбинном двигателе сжатый газ раскручивает турбину. Сжатый газ производится в двигателе по горящего топлива. Тепло от сжигания топлива расширяет воздух, и высокая скорость пик этого горячего воздуха вращает турбину. Процесс газотурбинного двигателя в теории достаточно проста. Во-первых, воздух всасывается в компрессор двигатель. Затем в компрессоре воздух сжимается до высокого давления значительно. компрессор в форме конуса цилиндра с маленькими лопатками, прикрепленных в ряд. Затем топливо сжигается в Площадь горения, которая производит высокого давления, высокой температуры газа. Турбина извлекает энергию от высокого давления, высокой температуры газа, проходящего от камеры сгорания для питаниякомпрессор. Остальная часть выхлопных газов затем используется для генерации тяги для питания самолета.

Существуют два типа компрессора, и приводятся в движение турбины, но из них дает центробежные расхода и другой дает осевой поток. Центробежный компрессор имеет крыльчатку, которая ускоряет воздуха и диффузор, чтобы обеспечить подъем требуемое давление. Поток выходит из центробежного компрессора на уровне не под прямым углом к ​​направлению полета и, следовательно, должен быть перенаправлен к камере сгорания. Это вызывает падение эффективности двигателя. Компрессор осевой имеет альтернативные ряды вращающихся

лопасти, которые ускоряет воздух и стационарные лопатки диффундировать воздух до требуемого давления. Повышение давления, что может быть достигнуто в одну стадию из осевого компрессора значительно меньше, чем в один центробежный этап. Это означает, что для подъема же давление осевого компрессора необходимо много этапов, но центробежный компрессор нужно только пару. Центробежный компрессор имеет больший, чем площадь лобовой поверхности осевого компрессора. Это связано с конструкцией рабочего колеса, а также потребность в диффузоре для перенаправления потока к камере сгорания. В осевого компрессора необходим более ступеней, чем центробежного компрессора для повышения давления эквивалентной, двигатель разработан с осевым компрессором будет длиннее и тоньше, чем двигатель, содержащий центробежный компрессор. Это свойство и способность увеличивать the.pressure получены в осевым компрессором, просто добавив несколько этапов привело к осевым компрессором используется в большинстве крупных двигателей сегодня в больших самолетов. Однако центробежные компрессоры до сих пор используется в небольших системах из-за их простоты и легкости производства.

Камера сгорания двигателя должен сжечь большое количество топлива с обширной

объемы воздуха и выпуска тепла, так что воздух расширяется и ускоряется до получения гладкой струи одинаково нагретый газ. В TNe области сгорания двигателя кольцо топливных форсунок вводит постоянный поток авиатоплива как мелкие брызги в воздух высокого давления, который исходит от компрессора. Воздух под высоким давлением, который поступает в зону горения движется с очень высокой скоростью. Количество топлива, добавляется к воздуха зависит от повышения температуры, необходимой для получения требуемой тяги. Однако Максимальная температура ограничена материалов, из которых лопасти турбин и патрубки выполнены. Температура воздуха уже возросла на работу в компрессоре и в камере сгорания должны увеличить его температура более. Проблема, с которой сталкиваются инженеры в области горения, чтобы сохранить пламя горящего постоянно в окрестностях. Эта проблема решается с помощью "держатели пламя". «держатели пламя" полые перфорированные части тяжелого металла. Второй набор цилиндров обернута вокруг внутренней, так и вне "держателем пламени", чтобы направлять сжатый всасываемый воздух в отверстия. Сжатый воздух поступает через отверстия и сжигается, тем самым нагрева воздуха. Температура газов после сгорания является слишком высокой, чтобы войти в турбину. Поэтому воздух не используется в сгорании, примерно 60% от общего расхода воздуха, поступает в жаровой трубы постепенно. Этот газ снижает температуру внутри камеры сгорания и охлаждает стенки топки.

В левой части двигателя заключительный этап турбины. Турбина должна обеспечивать мощность для привода компрессора путем извлечения энергии из горячих газов, производимых в камере сгорания. Есть два комплекта турбин. Первый набор непосредственно приводит в действие компрессор. Таким образом, турбины, вал и компрессор все превратить в виде единого блока. В левой части турбины Второй этап турбины. Это один набор лопаток, который приводит выходной вал. Второй этап турбины и выходной вал полностью отделены ur.it. Они вращаются Фили без подключения к остальной части двигателя. Существует достаточное количество энергии в расширенном горячие газы продувки лопаток второй выходной турбины, чтобы произвести достаточно энергии для питания самолета. Чтобы создать высокую эффективность двигателя должна быть высокой

температура на входе турбины. Это означает, что турбинные лопатки необходимо выполнить и выжить lcng время работы при температурах выше их точки плавления. Они также должны оставаться сильными и быть в состоянии перевезти центробежных нагрузок из-за высоких скоростей вращения. Для работы при этих температурах холодный воздух вытесняется из небольших отверстий на лезвиях, чтобы предотвратить их от таяния и едва изменяется производительность двигателя. Выхлопное сопло ускоряет воздух, используя оставшуюся часть энергии, введенной в камеру сгорания и обеспечивает высокую скорость струи выхлопных газов в требуемом направлении, чтобы обеспечить необходимую тягу. Массивный силовой производится наиболее важным фактором о газотурбинного двигателя и поэтому он используется для питания Большинство самолетов сегодня.

Дата добавления: 2015-05-10