Турбины с осевым компрессором
в авторевю есть заметка, что разрабатывают электрогенераторы для автомобилей на основе микро-газотурбинных двигателей
в этой заметке упоминается турбина Bladon Jets, которая вместе с генератором будет выдавать 15 кВт мощности:
указаны некоторые характеристики (на сайте производителя я их правда не нашел): диаметр около 100 мм, длина чуть более 300 мм, масса 1800 г, тяга 120 N
а с чем связано то, что все модельные турбины с радиальными компрессорами? Конструктивно осевая не сложнее, соответственно вряд ли дороже, а эффективность выше…
Да мне вот кажется фрезернуть радиальный компрессор из болванки попроще будет чем делать лопасти осевого.
это с точки зрения изготовления в домашних условиях, а с точки зрения именно производства - разница между отфрезерованной (тоже надо заметить не абы как) болванкой и кучей лопаток небольшая
а с чем связано то, что все модельные турбины с радиальными компрессорами? Конструктивно осевая не сложнее, соответственно вряд ли дороже, а эффективность выше…
…а с чем связано то, что все модельные турбины с радиальными компрессорами? Конструктивно осевая не сложнее, соответственно вряд ли дороже, а эффективность выше…
1 В малорасходных (малоразмерных) осевых компрессорах с высотой лопатки менее 20…15 мм сложно получить приемемые параметры. Поэтому, большинство ГТД для вертолетов, энергоустановок мощностью манее 2000 кВт в имеют осецентробежную схему компрессора: первые “высокие” ступени - осевые, последняя ступень - центробежная. У двигателей мощностью менее 200 кВТ компрессор обычно центробежный.
2 В одной центробежной ступени можно получить степень повышения давления до 9…12, а в осевой -1,3…1,4 (дозвуковой) и в сверхзвуковой - до 2-х(эту ступень миниатюрной пора реализовать не удается). Т.е. для получения минимальной степени сжатия - 2 требуется ОДНА центробежная ступень иль ТРИ (минимум) осевых…
3 Любая компрессорная ступень состоит из трех элементов проточной части: входной НА, рабочее колесо с лопатками, спрямляющий аппарат. В центробежной ступени входной НА устанавливается в исключительных случаях, а в осевых присутствует в большинстве случаев. Число лопаток в элементах осевой ступени и центробежной несравнимо и отличается в разы (в осевой больше). Т.е. трудоемкость проектирования, изготовления и доводки таких ступеней отличаются в разы.
4 Колесо и диффузор центробежной ступени малоразмерного двигателя давно научились получать метолом точного литья или применением точного литья с использованием вальцованных лопаток, что требует минимальной механической обработки (автопром десятилетия работает так). Моноколесо осевой ступени - пятикоординатник и сложное оборудование для финишных операций (или ручная шлифовка-полировка). Поэтому рабочие колеса осевых ступеней обычно выполняются наборными, а это - сложности прочностные и технологические. Опять же стоимость…
Вот и набежало для сравнительного анализа “что и почему”.
Турбину осевой реализовали, т.к. газодинамические требования к профилированию, чистоте поверхности проточной части гораздо ниже, чем в компрессоре.
В теорию вдаваться не буду…
Вот примеры “малых” компрессоров:
Williams F107-WR-101 (контур высокого давления двигателя от КР AGM-86B, диаметр 305 мм)
ГТДЭ-117 (турбокомпрессорный стартер от двиг. АЛ-31Ф для Су-27 - диаметр 250 мм)
Те даже на таких размерностях ставят радиальные компрессоры.