I. Количество роторов осевого компрессора

Классификация осевых компрессоров

(конструктивные схемы)

В современных ГТД наиболее часто используются осевые компрессоры как более полно отвечающие предъявляемым требованиям.

Преимущества осевых компрессоров по сравнению с другими типами компрессоров:

– возможны высокие значения степени повышения давления π_к;

– большие расходы воздуха G _в;

– высокий коэффициент полезного действия;

– сравнительно малые диаметральные габаритные размеры и масса.

Наряду с указанными преимуществами осевые компрессоры имеют и недостатки:

– относительно узкую область устойчивых режимов работы;

– снижение коэффициента полезного действия на нерасчетных режимах;

– чувствительность к износу поверхности лопаток в процессе эксплуатации, что приводит к снижению коэффициента полезного действия;

– большое количество лопаток (несколько сотен), вызывающее повышение трудоемкости изготовления и, следовательно, стоимости.

Для улучшения характеристик и сохранения эффективности компрессора на всех режимах работы необходимо вводить механизацию для его регулирования, применять износостойкие материалы или специальные покрытия, использовать устройства, предотвращающие попадание посторонних предметов в проточную часть (что особенно актуально для двигателей, устанавливаемых на вертолетах). Это существенно усложнять конструкцию.

Осевые компрессоры различаются между собой количеством и конструкцией роторов, конструкцией проточной части, корпусов, лопаток, конструктивными способами повышения экономичности и обеспечения газодинамической устойчивости двигателя.

Тип и назначение двигателя определяет использование тех или иных конструктивных элементов компрессора, которые определяют его конструктивная схему и компоновка.

В одноконтурных двигателях (ТРД, ТРДФ, ТВД и турбовальные) компрессор может быть однокаскадным (однороторным) (см. рис. а) и двухкаскадным (двухроторным) (рис. б, в).

В двухкаскадных компрессорах роторы низкого и высокого давления можно располагать последовательно (см. рис. б )

ТРД   Схемы компрессоров

и концентрично (см. рис. в ), когда роторы вращаются в противоположные стороны и лопатки одного являются направляющими лопатками для другого. Осуществление такой конструктивной схемы компрессора связано с большими конструктивными трудностями.

  Схемы двух и трёхкаскадных роторов осевого компрессора

В двухконтурных турбореактивных двигателях (ТРДД) используются двух - и трехкаскадные компрессоры (см. рис. г). Использование трехкаскадного компрессора позволяет уменьшить общее число его ступеней в среднем на три, как следствие этого, и числа ступеней турбины. Но при этом усложняется конструкция валов и опор. Однако трехкаскадная схема компрессора позволяет обеспечить необходимую газодинамическую устойчивость при наиболее простой системе регулирования расхода воздуха.

Дата добавления: 2014-01-05