Осевой компрессор
Всегда интересовало - почему при сгорании топлива в камере сгорания и расширении воздуха последний устремляется именно к турбине а не к компрессору. Клапанов то вроде бы нигде нет. Ведь давление в камере сгорания при нагревании воздуха должно быть выше, чем создает компрессор?
Со стороны входного устройства и компрессора (для мотористов они всегда на чертежах и схемах слева) к камере подводится воздух с давлением складывающемся из скоростного напора (динамическая составляющая) и подведенной механической работы в компрессоре. Справа же от камеры сгорания кроме газодинамического сопротивления турбины и сопла есть только атмосферное давления, а иногда и донное разряжение. Так что обычно газ течет все таки куда ему и положено - в сопло. Хотя бывают случаи, когда мотор начинает плеваться газом “против ветра” - у мотористов это называется помпажем. Это нештатный режим работы и обычно нескольких таких хлопков достаточно, чтобы вывести двигатель из строя.
www.iqlib.ru/…/371F2197BEBA41F6AA6A3FCDF9356B09
Вот ссылка на книгу преподавателей из 2-го ф-та МАИ
Бакулев был у меня руководителем на дипломе.
Александр А. Н., подскажите что за книжка:
Название книги: Акимов В.М., Бакулев В.И., Шляхтенко С.М. (ред), 1987 - Теория и расчет воздушно-реактивных двигателей
Всегда интересовало - почему при сгорании топлива в камере сгорания и расширении воздуха последний устремляется именно к турбине а не к компрессору.
Почитайте про ПРД (Прямоточный реактивный двигатель) там и компрессора нет и турбины. А ведь работает! Жаль что только на больших скоростях…
Счас потратил несколько минут и перевел немного про осевые компрессоры из книги MODEL Jet ENGINES by Thomas Kamps.
начало стр.51
история:
(…) мои коментарии
–…-- причина пропуска исходного текста
- осевые компрессоры-
До сегодняшнего дня я не слышал о модельных двигателях с осевым компрессором.
Но осевой компрессор заслуживает внимания. Я обдуманно упростил теорию, и обратил внимание на наиболее используемые виды. Не существует причин, почему осевой компрессор не может быть использован в модельных турбодвигателях, в чистом виде или совместно с центробежным компрессором. Производимые промышленностью малые газовые турбины обычно укомплектованы в начале осевым компрессором, и даже будучи очень маленькими этот тип компрессоров вполне способен выдавать высокую степень продуктивности. Самые маленькие осевые компрессоры (наверное из промышленных – мое уточнение) имеют диаметр около 90мм и установлены перед центробежным компрессором.
Преимущество осевого компрессора в его продуктивности совместно с малой лобовой площадью.
Давление увеличиваемое в осевой ступени компрессора обычно разделяется на равные части между лопатками ротора (рабочее колесо, далее- РК) и лопатками диффузора (спрямляющий аппарат, далее- СА). Так называемый реактивный уровень можно описать следующим уравнением:
r=Ywheel:Ystage=0,5
r – реактивный уровень ступени
Ywheel – работа проделанная РК (J/kg)
Wstage – работа проделанная ступенью вцелом (J/kg)
Из этого следует что лопатки РК и СА должны иметь одинаковый (похожий) профиль.
Воздух входит в осевой компрессор и ударяется об лопатки РК которые движутся с очень большой окружной скоростью. Лопатки спрофилированы таким образом, что бы поток двигался в направлении оси компрессора.
—тут немного теории, не очень нужной и трудно переводимой–
Из этого следует что поток замедляется внутри сетки лопаток и скорость превращается в давление.
—тут немного теории, не очень нужной и трудно переводимой—
Отклонение потока которое, составляет работу, это разница векторов скорости W1 газа относительно лопаток РК на входе и W2 на выходе из РК. Если мы рассмотрим абсолютную скорость то разныцы конечно же не будет.
—тут немного теории, не очень нужной и трудно переводимой—
Если мы рассмотрим вектор скорости W1 и W2 то очевидно что W2 меньше, т.е. вектор короче. Энергия разницы скорости была превращена в энергию давления. Теоретически работу проделанную ступенью осевого компрессора можно описать так:
Yth= U x deltaW
Что бы перевести теоретические вычесления в реальность мы умножым Yth на фактор точности изготовления M и кпд N.
–пара пояснений, для детей—
Итого получим формулу:
Y= Yth х M x N
Далее буду выкладывать по ходу перевода.
Еще немного перевел. На этом заканчиваю т.к. про компрессоры больше ничего нет.
начало стр.55 (извеняюсь, предыдущий пост. Преревод начинается со страницы 54)
история:
(…) мои коментарии
–…-- причина пропуска исходного текста
-пример расчета: ступень осевого компрессора-
сейчас мы рассчитаем характеристики самых необходимых данных, для компрессора модельного размера. Для упрощения расчетов мы будем использовать некоторые формулы используемые в полноразмерных компрессорах. Если вы хотите иметь более точные расчеты, то рекомендую почитать книги Dietzel и Bohl (знать бы еще кто такие?)
Будем считать что компрессор имеет РК диаметром 90мм а втулка имеет диаметр 70мм. Профиль лопатки РК будет таким что бы отклонение deltaW равнялось одной трети от окружной скорости. Максимальную силу ротор будет иметь на максимальных оборотах которые примем 60.000 об/мин. Эффективность и точность изготовления проймем коэффициентами 0,7 – будем оптимистами.
Все вычисления основываются на среднем диаметре лопатки РК
dm= (da + di)/2=(0,09+0,07)/2=0,08
Тогда средняя окружная скорость получится:
U=(n x dm x п)/60= (60.000 x 0.08 x 3.14) / 60 = 250 m/s
Из этого расчета отклонение в окружном направлении можно принять равным 250/3=83м/с с лопатками РК которые мы приняли. Теоретическая характеристика работы таким образом:
Yth=U x deltaW= 250 x 83=20750 м2/с2
Исходя из реалий жизни получим:
Yt=Yth x M x N=20750x0.7x0.7=10169
Мы можем вычислить коэффициент сжатия ступени.
–предложение о завимсимости теплообмена и работы и еще что то там—
Если температура входящего воздуха 15 градусов Цельсия (288 кельвина) а коэффициент сжатия примем 1.129 (совершенно непонятно откуда взята эта цифра, скорее с потолка). Увеличение давления за компрессором составит не более 0.129бар. Это означает что для достижения необходимого давления нам потребуется несколько ступеней компрессора, что бы получился мощный двигатель. В каждой ступени давление будет увеличиватся приблизительно в 1.129раза.
Полный коэффициент сжатия после n- количества ступеней:
Полное = (Пступени) в степини “n”
Поэтому нам нужно
n=ln2/ln1.129=5,7 ступеней
приймем количество равным 6 что бы получить коэффициент увеличения давления равный 2
Значительная особенность осевого компрессора это его большая продуктивность («пропускная способность» как вариант перевода). В большой степени это зависит от формы лопаток РК. Чем острее угол лопатки РК тем лучше поток воздуха. В смысле направление потока по оси компрессора. Эта составляющая воздуха остается более постоянной когда воздушный поток проходит через компрессор. Среднее значение может быть Сm = 0.6 x U. Учитывая это усредненное значение пропускная способность компрессора может быть оценена последовательностью уравнений:
–тут уравнение со страницы 57 вверху, лень переписывать—
На зло лопаткам высоту которых мы приняли равной 10мм пропускная способность очень большая. Главный вопрос – возможно ли сделать этот выд компрессора в домашних условиях. Важнее всего получится ли достичь достаточного качества для сжигания топлива и работы газовой турбины. Также важно связать компрессор с турбиной. Если верить специализированной литературе, то давление в компрессоре падает если компоненты подогнаны недолжным образом (плохо выполнены, разработаны)
Короче практичной информации - Нет. Но кое что в мозгу прояснилось.
в теории да… всё красиво… на практике… осевые компрессоры для модельной турбины это минимум 3! ступени… как раз здесь и начинается ебл… сорри, секс с практикой и настройкой аппарата…
тут была уже ссылка на голландца, который турбину с таким компрессором делает, четвёртый год делает, а до полётов так и не дошло…
как говаривал Юрий Никулин: не морочьте мне яйца!
теперь вывод:
если нужна маленькая турбина дял полётов- центробежный/радиальный компрессор
если нужна турбина для ебл… соррри, для секса с материей- осевой компрессор
в теории да… всё красиво… на практике… осевые компрессоры для модельной турбины это минимум 3! ступени… как раз здесь и начинается ебл… сорри, секс с практикой и настройкой аппарата…
…
теперь вывод:
…
если нужна турбина для ебл… соррри, для секса с материей- осевой компрессор
мне нужна такая ☕ 😝 я люблю секс 😈
Dietzel и Bohl (знать бы еще кто такие?)
если уж Евангелию в руки берёте, то было бы ещё не плохо знать от кого…
Dr. Fritz Dietzel, Walter Wagner, Willi Bohl это Иоан, Лука и Матвей газо-термодинамики…
мне нужна такая, я люблю секс
Вы извращенец… секс надо практиковать с женщинами…
с материей бывает только еб…я…
повзрослеете- поймёте разницу…
очень рекомендую:
Вагнер- Газодинамика и потери давления в термодинамических машинах
Вагнер- Термодинамика
Дитцель- Техническая термодинамика
Боль- Газодинамические машины
Боль- Газодинамика
Боль- Техническая термо-газодинамика
Успехов!
Уважаемый WIT
Можно ещё людям посоветовать :
- Абрамович “Прикладная газовая динамика”;
- Кошкин “Термдинамика”;
- Скубачевский “Конструкция и расчёт газотурбинных двигателей”;
- Холщевников “Теория и расчёт лопаточных машин”,
ну и так далее.
Вышеупомянутые авторы конечно не Евангелее, но тоже очень не плохо. Да и написанны на национальном языке страны адресата. … НО чтобы это всё читать (как впрочем и Ваши не менее ценные рекомендации) нужно немножко поучится (и желательно с получением диплома) в Авиационном Институте и желательно на факульте авиационных двигателей. А то ведь многие корреспонденты не знают, что кинетическая энергия (и пробивная способность) 1 грамма оторвавшейся лопатки с радиуса 30 мм вращающейся с частотой 120000 об\мин (ориентировочные данные для серца вашего птеродактеля из другой темы) эквивалентна энергии и способности бронебойной пули М16 на срезе ствола.
Уважаемые!
Есть много полезных книг, написанных уважаемыми авторами. Их можно читать и нужно, при необходимости, изучать. Но любое дело требует специализации: ранее упомянутые авторы разработали методы проектирования БОЛЬШИХ компрессоров - честь им и хвала. Но широкое применение радиальных (центробежных) компрессоров в модельных ГТД, турбокомпрессорах наддува ДВС и в установках кондиционирования воздуха показывает, что не все так просто при масштабировании техники при использовании отработанных методик “большого” проектирования высоконапорных компрессоров. Разработчики, построившие модельный ТРД с осевым компрессором, видимо решили часть проблем расчетов и проектирования. А главное - разработали технологии изготовления миниатюрных рабочих колес и направляющих аппаратов(похоже на точное литье с минимальной мехобработкой)…
А МИГу-29К (что-то пропал - зачитался?)могу посоветовать дополнительно посмотреть следующую литературу:
- К.П. Селезнев, Ю.С. Подобуев, С.А. Анисимов “Теория и расчет турбокомпрессоров”, Л-, изд. "Машиностроение, 1968г. (подробные объяснения работы ТК и табличные методы расчета осевых и центробежных компрессоров);
- Г.И. Воронин “Конструирование машин и агрегатов систем кондиционирования”, М-, изд. “Машиностроение”, 1978г. (табличные методы расчета малых осевых и радиальных компрессоров и турбин).