Особенности проектирования авиационных ГТД.
Основные типы: ТРД, ТРДД, ТВД.
Одновальные ТРД конструктивно выполняются с многоступенчатым осевым компрессором, прямоточной осевой 2х ступенчатой турбиной. С увеличением πк* и Т3* необходимо вводить геометрическое регулирование первых 5ти ступеней осевого компрессора, что значительно усложняет и утяжеляет конструкцию дв-ля, следовательно, более эффективный способ – многокаскадность. Это усложняет конструкционную схему: большее количество опор, длинные валы, но с другой стороны отсутствие геометрического регулирования облегчает и упрощает конструкцию дв-ля. Это позволяет получить πк*=13,5 с 16-14 ступеней, а при одновальной 18 ступеней. При взлете и при переходе через сверхзвуковую скорость, а так же при полетах на сверхскоростях возникает необходимость в кратковременном или длительном форсировании.
Возможно 2 способа:
1. Увеличение Т3*.
2 Применение форсажной КС.
При увеличении Т3* уменьшается прочность деталей, сокращается ресурс двигателя.
Наиболее эффективным способом является применение ФКС, при этом необходимо использовать регулируемое реактивное сопло. 
ТРДФ по сравнению с ТРД обеспечивают увеличение тяги на 50-70%
ТВД основным отличием при сопоставимых значениях πк* и Т3* является наличие воздушного винта и редуктора при большом числе ступеней турбины. Расширение газа в турбине почти полное Rsum=Rвинта(95%)+Rсопла(5%).
Основным преимуществом ТВД перед ТРД: большая тяга на взлете, которая при одинаковом расходе в 4-5 раз больше.
|
|
|
ТВД:
(-): силовая установка с ТВД значительно утяжеляется за счет редуктора на 25%, винта на 40%; имеет ограничение по скорости полета: 600-700 км/ч. Следовательно, в эксплуатации ТВД большой мощности не проектируются. Возможно использование ТВД в турбовальной схеме ТВЛД.
(+): простота согласования работы винта и турбины; простота регулирования двигателя.
ТРДД Конструктивно может быть: 1,2,3 вальным
1 вальные применяются при М=2,5.
(+): простота конструкции, малая уд. масса, малое количество опор.
Преимущества 3х-вальной перед 2х:
1. Компрессор СД и НД имеют небольшое число ступеней (4-6), что позволяет отказаться от геометрического регулирования ВНА.
ГГ(1-2 ступени).
2. Роторы СД и ВД имеют небольшую длину, что повышает их жесткость, позволяет сблизить опоры.
3. Общее число ступеней компрессора < (меньше деталей), это связано с уменьшением дельтаКу на каждом из компрессоров, что позволяет работать при большем πк* на каждом из каскадов при одинаковом количестве ступеней, или при тех же πк*, но при меньшем числе ступеней.
4. Лучшая приемистость, легче запуск, т.к. при запуске раскручивается только легкий ротор ВД, следовательно, мощность стартера 3х вального дв-ля =1/2 мощности 2х вального при той же тяге.
|
|
|
Возможны варианты использования ТРДД с передним и задним расположением вентилятора.
В этом случае верхняя часть лопаток образует венец вентилятора, а нижние рабочее колесо последней степени турбины.
(+): простота модификации ТРД в ТРДД.
(-): 1. Надежность 2х ярусных лопаток.
2. Большие диаметральные габариты ФКС; значительное и неоправданное увеличение габаритов передней части дв-ля.
ТРДД используется так же и в качестве подъемных двигателей. Это 2х вальные ТРДД с противоположным вращением роторов с поворотными патрубками (сопла).
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 13; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!