Собираем ТРД
И у меня пару вопросов
Кратко:
- 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).
- Для расчета необходимо ОБЯЗАТЕЛЬНО знать исходные параметры ТРД (газогенератора) - газодинамические и геометрические (сечений по турбине и соплу).
- 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
- 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.
- 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.
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…
- 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.
- 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
кто такой Якодовский?
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!
Интересная передача.Как делают жаропрочные сплавы для больших турбин 2.russia.tv/video/show/brand_id/10920/…/229012
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
Какие подводные камни всплывут, если забирать напрямую мощность с вала турбины?
Как примерно расчитать сколько можно забрать? (Мое предположение, что както жестко и может быть линейно связано с расходом воздуха…???)
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
- Что должно быть переделано в ГТД чтобы можно было цеплять вал к редуктору?
- 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! =)
Есть ли будущее у двигателя с такой камерой сгорания?Микро ТРД
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
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 =)
ПРи 12 см 250.000 об.мин
При таких оборотах 120 турбину думаю разорвет. Почитайте о номинальных оборотах турбин разных размеров.
При таких оборотах 120 турбину думаю разорвет. Почитайте о номинальных оборотах турбин разных размеров.
Вот и я о том же =) Цифры просто фантастически!
К стати где Вы прочитали что нужны такие зверские обороты? Огласите первоисточник 😃
вот приблизительно схема конструкции
Это же целая громадная ГПА или ГТУ на многие мегаватты, двухвальной схемы, уменьшенная фотощопом до нужных размеров.
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.
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?
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.
Валентину, @Valentino dorner, от этого легче не будет.
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
- Спасибо за оперативный ответ,я правильно вас понял?: У разных размеров цбк разный показатель “степени повышения давления”,уменьшенному компрессору придется вращаться быстрее ,чем его БОЛЬШОМу брату близнецу.Для того чтобы иметь одинаковые показателей “степени повышения давления”(которые необходимы для работы гтд) К примеру цифры:большой цбк имеет степень повышения давления “3” при 20.000 об/мин,а маленький должен вращаться быстрее к примеру 80.000 об/мин чтобы иметь показатель "степени повышения давления “3”. ???
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?
Конечно же у меня супер микроных станков нету,есть ювелир.Вначале я планирую сделать мини ТРД vk.com/id8070793?z=photo8070793_330780451%2Fphotos… Диаметр ТРД 20мм а соразмерность остальных деталей постарайтесь представить сами.И только после постройки работающего Мини трд преступлю к миниатюризации Allison 250 гтд…Вы меня очень сильно обрадовали что это возможно))на уровне нано технологий США… А вот по ТРД с 5 рублевую монету , все больше и больше появляется уверенность в его жизнеспособности )) …Уважаемые конструктора как вы считаете,можно ли использовать для лопаток турбины “Графит от карандаша”:)вычитал что его температура перехода в жидкое состояния от 4000к ,причем его прочность увеличивается в два раза,к подходе отметки в 2500К. а потом начинает ухудшаться
- Спасибо за оперативный ответ,я правильно вас понял?: У разных размеров цбк разный показатель “степени повышения давления”,уменьшенному компрессору придется вращаться быстрее ,чем его БОЛЬШОМу брату близнецу.Для того чтобы иметь одинаковые показателей “степени повышения давления”(которые необходимы для работы гтд) К примеру цифры:большой цбк имеет степень повышения давления “3” при 20.000 об/мин,а маленький должен вращаться быстрее к примеру 80.000 об/мин чтобы иметь показатель "степени повышения давления “3”. ???
Конечно же у меня супер микроных станков нету,есть ювелир.Вначале я планирую сделать мини ТРД vk.com/id8070793?z=photo8070793_330780451%2Fphotos… Диаметр ТРД 20мм а соразмерность остальных деталей постарайтесь представить сами.И только после постройки работающего Мини трд преступлю к миниатюризации Allison 250 гтд…Вы меня очень сильно обрадовали что это возможно))на уровне нано технологий США… А вот по ТРД с 5 рублевую монету , все больше и больше появляется уверенность в его жизнеспособности )) …Уважаемые конструктора как вы считаете,можно ли использовать для лопаток турбины “Графит от карандаша”:)вычитал что его температура перехода в жидкое состояния от 4000к ,причем его прочность увеличивается в два раза,к подходе отметки в 2500К. а потом начинает ухудшаться
НУ судя по на писаному бреду, вы на полном пути к нобелевской премии, бросайте эту глупую затею уже , впереди 10 лет жизни, а вы собираетесь её тратить на такие глупости.
Рекомендую перечитать последний абзац поста #1248 и честно ответить самому себе на поставленные там вопросы. Судя по посту #1251, к “подвигу” Вы не готовы. Увы.
Даже в размерности 60…85 мм (по диаметру колеса).
НУ судя по на писаному бреду, вы на полном пути к нобелевской премии, бросайте эту глупую затею уже , впереди 10 лет жизни, а вы собираетесь её тратить на такие глупости
)))поясните пожалуйста в что тут не так,именно для этого я сюда и зарегистрировался что бы мне умные люди объяснили,а не просто так написали ))парень у тебя не выйдет…не за этим мне сюда объясните научно
Судя по посту #1251, к “подвигу” Вы не готовы. Увы.
Пожалуйста поясните))в подробностях
)))поясните пожалуйста в что тут не так,именно для этого я сюда и зарегистрировался что бы мне умные люди объяснили,а не просто так написали ))парень у тебя не выйдет…не за этим мне сюда объясните научно
Пожалуйста поясните))в подробностях
У вас вообще всё не так, ну просто вот ни капли здравого смысла нету в ваших словах.
Валентин, не обижайся! В этой теме несколько десятков человек различных возрастов пытались построить модельный ТРД на базе различных имеющихся описаний или на основе собственной разработки с “нуля”. Из этих десятков человек, не более 5…6 завершили свой труд запуском и наземными пробными испытаниями своих “детищ” - честь им и хвала. Даже те малые ТРД, которые были построены, практически все изготовлены на базе серийных рабочих колес компрессора, реже - колес турбины, от серийных агрегатов турбонаддува автомобильных двигателей. Это самые сложные в проектировании и изготовлении детали двигателя. И там ещё есть чуть-чуть менее сложные: лопаточный диффузор компрессора, сопловой аппарат турбины, жаровая труба камеры сгорания, система регулирования и контроля работы двигателя (чаще всего покупная ). Все эти детали и сборочные единицы обязаны строго соответствовать по своим характеристикам (размерам проточной части, проходным сечениям, углам установки лопаток, проливу форсунок) друг другу, изготовлены быть из определенных материалов, обеспечивающих незначительный вес и прочность, тепло и термостойкость и прочность. А это материалы далеко не для зуботехников, хотя многое их технологические приемы могли бы помочь реализовать Вашу идею на практике. Но идеи-то (примерные параметры, характеристики и т.п.) у Вас нет. Есть горячее желание сделать по “гравюре-миниатюре” работающий ТРД (ГТД).
У Вас есть очень хорошая подготовка в теории воздушно-реактивных двигателей, лопаточных машин, конструкции двигателей, материаловедении и многом другом, чтобы приступить к проектированию и изготовлению того, что даже у специализированных КБ занимает годы?
Может начать с того, что попроще и многократно воспроизведено (В размерности 60…80 мм), а потом идти дальше? При этом не забыть получить хотя бы основы знаний, которые Вам потребуются в столь серьезном деле, как создание миниатюрного вертолетного ГТД. Кажется, Алексей 000, пытается реализовать эту идею уже несколько лет в размерности около 70 мм.
Какая у Вас подготовка (по образованию)?
Если не авиационное, то рекомендую прочитать статью В. Дукина (WIT) “Большая тайна маленьких турбин” www.twirpx.com/file/103238/ и небольшую книгу “Турбореактивный двигатель малой тяги” www.twirpx.com/file/341159/ Всё на русском.