Собираем ТРД

xmen3k

[QUOTE=Алексей_000;4270317]/QUOTE]

при расчетах камеры сгорания какой перепад давления брали?

Алексей_000

Эту камеру считал Майк Мерфи, а я просто сделал по его чертежам…

15 days later
Evsey

Привет!
Из кофейных банок, конечно, не получилось ничего)
Сейчас попробовал “дунуть” двигатель. Подачу топлива нормальную еще не организовал, подавал газ через одну (!) трубку. И смазку через две.
Итог:
-крутится, но, естественно, не поддерживает себя. Медленно, но верно останавливается.
-при разборке двигателя выяснилось, что турбину заклинило на валу. Есть следы подтеков смазки на задней поверхности турбины (от центра радиально). Совсем чуть-чуть. Но, видимо, хватило, чтобы появился нагар. Когда турбину удалось снять с вала, обнаружилось, что конец вала отпустился, и на посадочном месте под колесо осталась борозда от чего-то твердого около трех мм в длину.

2 months later
Aleskjet
Алексей_000:

Фото в сборе !!!

добрый день на последнем фото у вас интересный блок управления.
вы его сами делали ?
если не сложно поделитесь

Алексей_000

Это про который ? Если про тот что для управления газом, то это всего лишь сервотестер в коробке. Сама ручка и тумблера от китайского передатчика(какая-то игрушка) Сам сервотестер hardname.narod.ru/servotester.html

6 months later
Debian
Алексей_000:

Второе - с каждым новым стартом (было около 15 стратов в процессе настройки)
все сильнее и сильнее стали шуметь подшипники, по этой причине не давал более 120000об.мин., думаю или что-то попало в тонель или фиговая балансировка…Короче решил завязать с пусками до замены подшипников.

Привет!
Что-то тебе не везет с балансировкой…
Я свою отбалансировал один раз и забыл…

115 000 об/мин отработала уже литров 18 и пока не шумит там ничего…

И у меня пару вопросов

  1. Какие подводные камни всплывут, если забирать напрямую мощность с вала турбины?

  2. Как примерно расчитать сколько можно забрать? (Мое предположение, что както жестко и может быть линейно связано с расходом воздуха…???)

  3. Если вместо конусного выходного сопла (У меня угол конуса около 9 градусов) поставить просто трубу тяга естественно упадет, но и вместе с ней вырастет температура выхлопа которая у меня и так 670 градусов…

и пока я это все писал я сформулировал 2 вопроса, на хоторые я бы хотел получить ответ, если кто знает

  1. Что должно быть переделано в ГТД чтобы можно было цеплять вал к редуктору?
  2. Как расчитать мощность, которую двигатель сможет отдать и не свалится в разнос?

Вот как-то так, спасибо 😃

Алексей_000
Debian:

Что-то тебе не везет с балансировкой…

Фигня все это, там подшипники стояли не первой свежести… 😃

Если поставить на выхлопе просто трубу то упадет и тяга и температура, так как газам будет легче покидать камеру сгорания…
ДжетКет снимает с вала мощность ремнем, Якодовский через шестеренчатый редуктор внутри двигателя…
Чем отличается двигатель с отбором мощности с вала от обычного двигателя ни кто из производителей не расколется…😵
Мой проект “прямоприводной” пока так и лежит на полке собранный…руки пока не дошли испытать…
Проект с силовой турбиной готов к испытаниям … ждем тепла и свободного времени…😎

Жорж
Debian:

И у меня пару вопросов

Кратко:

  1. Прямой отбор мощности с вала газогенератора (одновальный ГТД) потребует (кроме конструктивных изменений по отбору мощности): увеличения подачи топлива для повышения работы турбины, раскрытия сопла , перенастройки системы управления двигателем (она или сойдет с ума или спалит турбину).
  2. Для расчета необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО знать исходные параметры ТРД (газогенератора) - газодинамические и геометрические (сечений по турбине и соплу).
  3. Замена конусного сопла на простую трубу приведет к увеличению частоты вращения ротора за счет сработывания всего перепада давления в сопловом аппарате турбины. Температура газа должна упасть, но… это зависит от “мозгов” двигателя (вшитого закона регулирования).

и пока я это все писал

  1. Обычно в одновалках редуктор устанавливают со стороны холодной зоны (компрессора), т.е. необходимо сконструировать соединительную (муфту) валов и при этом сохранить стяжку колеса компрессора. В редукторе должна быть предусмотрена обгонная муфта для отключения нагрузки (редуктора или его части) вовремя запуска - не справится стартер или будет заброс температуры газа сверх дозволенного. Корпус редуктора должен обеспечить свободный проход воздуха к компрессору. Это основное.
  2. Постановка свободной (силовой) турбины будет ограничивать частоту вращения ротора газогенератора, но сама свободная турбина, при снятии нагрузки, раскручивается до разрушения за считанные доли секунды…

Поэтому рекомендую предварительно ознакомиться с книгой Масленникова и др. “Газотурбинные двигатели для вертолетов” www.twirpx.com/file/355582/
В ней хорошо описаны особенности ГТД различных схем и приведен порядок расчета. Требуется разумный подход к расчету с учетом размерности двигателя.

Debian
Алексей_000:

Якодовский через шестеренчатый редуктор внутри двигателя…
Чем отличается двигатель с отбором мощности с вала от обычного двигателя ни кто из производителей не расколется…

кто такой Якодовский?
У меня есть фотографии распотрашенной PHT3 JetCat вот я смотрел на эти фотографии и пришел к выводу, что отличие только в раскрое КС двигателя и все…

Жорж:
  1. Обычно в одновалках редуктор устанавливают со стороны холодной зоны (компрессора), т.е. необходимо сконструировать соединительную (муфту) валов и при этом сохранить стяжку колеса компрессора. В редукторе должна быть предусмотрена обгонная муфта для отключения нагрузки (редуктора или его части) вовремя запуска - не справится стартер или будет заброс температуры газа сверх дозволенного. Корпус редуктора должен обеспечить свободный проход воздуха к компрессору. Это основное.
  2. Постановка свободной (силовой) турбины будет ограничивать частоту вращения ротора газогенератора, но сама свободная турбина, при снятии нагрузки, раскручивается до разрушения за считанные доли секунды…

Георгий, спасибо

я тут посчитал, что ГТД с компрессором от KJ-66 может дать около 6.5кВт на валу при максимальных оборотах
а второй двигатель с диаметром компрессора 84мм на максимальных оборотах способен отдать чуть ли не 18.4 кВт мощности

правда при изменерии рабочих оборотов, мощность на валу ихменяется очень нелинейно 😦
фактически если делать турбоустановку на вертолет, то двигатель будет работать на 75-100% мощности

Debian

Ага, понял
Ну по “Якадовскому” это вообще не вариант, может с их возможностями это и реализуемо, но!
не в наших Хохляцких реалиях…
Если бы у меня была возможность я бы уже свалил отсюда…
ну да то такое, самый потимальный вариант сего вижу в редукторе, вне ГТД

кстати классная идея у Шреклинга пролетала в книге, Вал в валу, затея тоже сложная в реализации в небольших ГТД но, красиво!

21 days later
17 days later
xmen3k
Debian:

Привет!
Что-то тебе не везет с балансировкой…
Я свою отбалансировал один раз и забыл…

115 000 об/мин отработала уже литров 18 и пока не шумит там ничего…

И у меня пару вопросов

  1. Какие подводные камни всплывут, если забирать напрямую мощность с вала турбины?

  2. Как примерно расчитать сколько можно забрать? (Мое предположение, что както жестко и может быть линейно связано с расходом воздуха…???)

  3. Если вместо конусного выходного сопла (У меня угол конуса около 9 градусов) поставить просто трубу тяга естественно упадет, но и вместе с ней вырастет температура выхлопа которая у меня и так 670 градусов…

и пока я это все писал я сформулировал 2 вопроса, на хоторые я бы хотел получить ответ, если кто знает

  1. Что должно быть переделано в ГТД чтобы можно было цеплять вал к редуктору?
  2. Как расчитать мощность, которую двигатель сможет отдать и не свалится в разнос?

Вот как-то так, спасибо 😃

Вы не там ищите сложности сложности с редуктором! =)

9 days later
Valentino_dorner

И так наконец таки я добрался да этого форума,специально регистрировался и ждал сутки,что бы написать именно в эту ветку))прочитал весь форум от начала до конца …и понял какие здесь умные люди сидят .В общем уважаемые конструктора ,мне нужна ваша помощь .Вопрос вот в чем.Моя задача состоит в том что бы сделать микро ГТД,(причем миниатюризация будет настолько ,что диаметр центробежного компрессора будет около 12мм)вот приблизительно схема конструкции vk.com/id8070793?z=photo8070793_330720632%2Fphotos… точки зрения изготовления серьезных проблем нет,есть у меня ювелиры ребята .Полазив в просторах интернета у меня возникли "НЕпонятки ".Почему еще никто не сделал реально работающую миниатюризацию гтд(с такой степенью уменьшения)??,с какими трудностями придется столкнуться…в отличие от их оригинальных размеров???.Я вроде бы нашел ответы…на свои вопросы №1-ое.Проблемность в изготовлении таких точных маленьких деталей( с этим вопросов нет) №2.При уменьшении увеличеваеться число Рейнольдся,и якобы из-за этого могут быть проблемы…но газ (бутан)как выходил у меня на микро образцах из тонкого отверстия, так и выходит. Ни каких турбулентных течений, я не замечал мешающим процессам в камере сгорания.К тому же на керосин я и не собираюсь переходить. №3.Самое мне непонятное,я так понимаю что при миниатюризации для поддержания рабочего процесса двигателя, нужна определенная минимальная величина объема воздуха. В связи с этим,нужно увеличивать число оборотов (компрессора ,ротора ,турбины)при диаметре микро центробежного компрессора 6 мм,обороты должны быть 1.400.000 об,мин.При диаметре 60мм 700.000 об,мин. ПРи 12 см 250.000 об.мин.При трд или гтд реальных размеров вообще 12.000 об.мин.(ЭТО ВСЕ ПРИ ОДИНАКОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ,только разных размеров) В общем прогрессия так лежит ,что при миниатюрезиции увеличивается число оборотов.Я так и не понял с чем это связанно ???Или это какая то чушь …и нет таких проблем?маленький движок будет работать и без этих бешеных оборотов ?Подскажите пожалуйста ,вся надежда на вас .Было бы неприятно потратить столько времени ресурсов на создания микро гтд,и потом понять что его работа невозможна ввиду каких либо еще причин.С нетерпение жду ответа профессионалов ,и знающих людей.подшипники качения будут сделаны из шариковой ручки,компрессор будет отлит из силумина в ювелирной .Ну и так же весь гтд кроме кс,и колеса турбины.Топливо :Газ из обыкновенной зажигалки

xmen3k
Valentino_dorner:

И так наконец таки я добрался да этого форума,специально регистрировался и ждал сутки,что бы написать именно в эту ветку))прочитал весь форум от начала до конца …и понял какие здесь умные люди сидят .В общем уважаемые конструктора ,мне нужна ваша помощь .Вопрос вот в чем.Моя задача состоит в том что бы сделать микро ГТД,(причем миниатюризация будет настолько ,что диаметр центробежного компрессора будет около 12мм)вот приблизительно схема конструкции vk.com/id8070793?z=photo8070793_330720632%2Fphotos… точки зрения изготовления серьезных проблем нет,есть у меня ювелиры ребята .Полазив в просторах интернета у меня возникли "НЕпонятки ".Почему еще никто не сделал реально работающую миниатюризацию гтд(с такой степенью уменьшения)??,с какими трудностями придется столкнуться…в отличие от их оригинальных размеров???.Я вроде бы нашел ответы…на свои вопросы №1-ое.Проблемность в изготовлении таких точных маленьких деталей( с этим вопросов нет) №2.При уменьшении увеличеваеться число Рейнольдся,и якобы из-за этого могут быть проблемы…но газ (бутан)как выходил у меня на микро образцах из тонкого отверстия, так и выходит. Ни каких турбулентных течений, я не замечал мешающим процессам в камере сгорания.К тому же на керосин я и не собираюсь переходить. №3.Самое мне непонятное,я так понимаю что при миниатюризации для поддержания рабочего процесса двигателя, нужна определенная минимальная величина объема воздуха. В связи с этим,нужно увеличивать число оборотов (компрессора ,ротора ,турбины)при диаметре микро центробежного компрессора 6 мм,обороты должны быть 1.400.000 об,мин.При диаметре 60мм 700.000 об,мин. ПРи 12 см 250.000 об.мин.При трд или гтд реальных размеров вообще 12.000 об.мин.(ЭТО ВСЕ ПРИ ОДИНАКОВОЙ КОНСТРУКЦИИ ДВИГАТЕЛЯ,только разных размеров) В общем прогрессия так лежит ,что при миниатюрезиции увеличивается число оборотов.Я так и не понял с чем это связанно ???Или это какая то чушь …и нет таких проблем?маленький движок будет работать и без этих бешеных оборотов ?Подскажите пожалуйста ,вся надежда на вас .Было бы неприятно потратить столько времени ресурсов на создания микро гтд,и потом понять что его работа невозможна ввиду каких либо еще причин.С нетерпение жду ответа профессионалов ,и знающих людей.подшипники качения будут сделаны из шариковой ручки,компрессор будет отлит из силумина в ювелирной .Ну и так же весь гтд кроме кс,и колеса турбины.Топливо :Газ из обыкновенной зажигалки

Ну судя по прочитанноу лучше оставить эту затеюя вам =) 60 мм и 700 000об/мин ? 60 мм это что? Если это диаметр крыльчатки то вам точно следуют оставить эту затею =)

Ясон
Valentino_dorner:

ПРи 12 см 250.000 об.мин

При таких оборотах 120 турбину думаю разорвет. Почитайте о номинальных оборотах турбин разных размеров.

xmen3k
Ясон:

При таких оборотах 120 турбину думаю разорвет. Почитайте о номинальных оборотах турбин разных размеров.

Вот и я о том же =) Цифры просто фантастически!

Ясон

К стати где Вы прочитали что нужны такие зверские обороты? Огласите первоисточник 😃

Жорж
Valentino_dorner:

вот приблизительно схема конструкции

Это же целая громадная ГПА или ГТУ на многие мегаватты, двухвальной схемы, уменьшенная фотощопом до нужных размеров.

Valentino_dorner:

Почему еще никто не сделал реально работающую миниатюризацию гтд

Сделали и делают см. вложение на ГТД для армии США). Рекорд десятилетней давности - ГТД с диаметром рабочего колеса - 1 (один) мм.
Трудностей уменьшения нет практически никаких: только над конструкцией камеры сгорания объемом 191 куб. мм. работали семь или девять докторов наук; над газовыми опорами (без каких-либо шариков) - вдвое меньше. Технологии - зуботехнические, из Кремниевой долины: детали ротора и статора изготавливаются из материала типа карбида кремния по технологии современных чипов (высота лопаток компрессора - 225 микрон, допуск на изготовление - доли микрона (для многих мест). Работает на пропане, планируется переход на водород.

Valentino_dorner:

я так понимаю что при миниатюризации для поддержания рабочего процесса двигателя, нужна определенная минимальная величина объема воздуха. В связи с этим,нужно увеличивать число оборотов (компрессора ,ротора ,турбины)

Здесь у Вас в расчетах ошибка: частота вращения изменяется пропорционально диаметру: если при диам. 6 мм имеем 1400000 об/мин, то при диам. 60 мм - 140000 об/мин. Также изменяется и расход воздуха.
Связано это с тем, что для работы ГТД требуется обеспечить степень повышения давления в компрессоре ВЫШЕ минимальной, а она изменяется пропорционально КВАДРАТУ частоты вращения - определяющим параметром является окружная скорость на периферии рабочего колеса ЦБК.

Большое желание может постичь на многое, но оно обычно требует многих приложений (знаний, умений, оборудования, материалов, времени и денег). Больших денег - в Вашей размерности. Потребуется разработать и изготовить достаточно много простых и сложных систем (САУ), чтобы творение подало признаки жизни.
Всем этим набором Вы уже обладаете?

Prophead
Жорж:

Это же целая громадная ГПА или ГТУ на многие мегаватты, двухвальной схемы, уменьшенная фотощопом до нужных размеров.

Это вертолетный Allison 250 T63. Отечественный ГТД-350 практически то же самое.