Собираем ТРД

АДэшник

Добрый вечер!

Обкатал сегодня свой мотор второго поколения.
Фото внутрянки покажу чуть позже. В этом моторе переделанный компрессор, сопловой аппарата напечатан на 3д принтере, жаровая труба с завихрителями. Правда жаровую надо будет довести,т.к. немного перегревает двигатель. Предполагаю, что надо добавить отверстий для вторичного воздуха.
Прошу совета у более опытных товарищей по доводке КС, на что обратить внимание.

Wit
АДэшник:

сопловой аппарата напечатан на 3д принтере

Из чего печатал, какой материал?

АДэшник:

т.к. немного перегревает двигатель. Предполагаю, что надо добавить отверстий для вторичного воздуха.

Сначала надо выяснить от чего у тебя хотспот всё время и только с одной стороны? Надо проверить равномерно ли работают трубки в испарителях, может после устранения неравномерного горения температура сама упадёт…

КС - общая площадь отверстий соответсвует входному сечению? если да, и всёравно греется, можно увеличить площадь отверстий в КС на 5%.
Какая степень сжатия у тебя в компрессоре и какая температура сразу за статором?

АДэшник
Wit:

Из чего печатал, какой материал?

EOS StainlessSteel 316L 18Cr-14Ni-2.5Mo

Wit:

Сначала надо выяснить от чего у тебя хотспот. Всё время и только с одной стороны?

После 20 минут работы горячая часть сместилась точно вниз. Еще корпус не снимал после запуска.

Wit:

КС - общая площадь отверстий соответсвует входному сечению?

Про какое входное сечение речь?

Wit:

Какая степень сжатия у тебя в компрессоре и какая температура сразу за статором?

Пока не измерял, надо препарировать двигатель под термопары и приемники статического давления.
Могу сказать только расчетную по частоте вращения.
На видео частота вращения была примерно 50 kRPM ( оптический тахометр ослеп )

Wit
АДэшник:

Про какое входное сечение

на диффузоре…

АДэшник:

EOS StainlessSteel

потом начисто обрабатывал или как есть поставил?

АДэшник
Wit:

потом начисто обрабатывал или как есть поставил?

Опоры с обратной стороны удалялись токаркой, зазор между колесом и стенкой соплового аппарата доводился дремелем.
Все сопрягаемые поверхности токаркой.

Wit

у тебя турбина радиальная?

Wit
АДэшник:

Ага)

знакомая вертушечка… и хде я её видел? 😁 😁 😁
ох и рукоблуды же вы ))) и че нормальную турбинку сразу не сделать?

АДэшник

Турбина как турбина ) по КПД, мощности и расходным характеристикам не уступает осевым.

Wit
АДэшник:

по КПД, мощности и расходным характеристикам не уступает

ну тада пили дальше )))

АДэшник
Wit:

ну тада пили дальше )))

Собственно в процессе))) надо же достигнуть сути)

АДэшник
Wit:

Надо проверить равномерно ли работают трубки в испарителях

Разобрал двигатель, четверть горячей части перегрето. Две из восьми форсунок переливают, придется калибровать расход на стенде и опять запуск.

tik
xmen3k:

У вас это не кольца, а пружины для преднатягя, и разверните подшипник.

ок, спасибо, просто движок разбирал не я лично, посему не все плотно рассмотрел как что стояло) мне уже только фото и модели присылали, не во всем еще разобрался. Больше как-то по газодинамике 😃

xmen3k
АДэшник:

Опоры с обратной стороны удалялись токаркой, зазор между колесом и стенкой соплового аппарата доводился дремелем.
Все сопрягаемые поверхности токаркой.

А сопловой сам пересчитывали или как?
Вопрос а какие подшипники ставил 22 или 16 диаметром? И кто-нить вообще их считал?

АДэшник
xmen3k:

А сопловой сам пересчитывали или как?

Не только сопловой аппарат, но и весь узел газовой турбины. Для справки: Тг* = 900 К, Рг* = 241 кПа, Мощность турбины 28,5 кВт, КПД* = 0,885

xmen3k:

опрос а какие подшипники ставил 22 или 16 диаметром? И кто-нить вообще их считал?

Подшипник 24х9х7 без сепаратора самопальный. Расчет только по радиальной грузоподъемности из условий остаточного дисбаланса. Ну и в целом у меня диаметр цапфы 9мм.

tik
АДэшник:

Не только сопловой аппарат, но и весь узел газовой турбины. Для справки: Тг* = 900 К, Рг* = 241 кПа, Мощность турбины 28,5 кВт, КПД* = 0,885

Можете еще сопло к расчетной области добавить, оно на перепад давления на турбине влияет, ну и радиальный зазор в лопатках ротора - по сетке не сильно толще будет, но по параметрам турбины поточнее.

xmen3k
АДэшник:

Не только сопловой аппарат, но и весь узел газовой турбины. Для справки: Тг* = 900 К, Рг* = 241 кПа, Мощность турбины 28,5 кВт, КПД* = 0,885

Подшипник 24х9х7 без сепаратора самопальный. Расчет только по радиальной грузоподъемности из условий остаточного дисбаланса. Ну и в целом у меня диаметр цапфы 9мм.

А сколько получилась радиальная нагрузка от остаточного дисбаланса?
Поделитесь моет быть расчетами?

И вы получается перечерчивали и компрессор и турбину сами? А углы откуда брали?

tik:

Можете еще сопло к расчетной области добавить, оно на перепад давления на турбине влияет, ну и радиальный зазор в лопатках ротора - по сетке не сильно толще будет, но по параметрам турбины поточнее.

Мне кажется вы плохо читаете по русски!

АДэшник
tik:

Можете еще сопло к расчетной области добавить, оно на перепад давления на турбине влияет, ну и радиальный зазор в лопатках ротора - по сетке не сильно толще будет, но по параметрам турбины поточнее.

Влияние реактивного сопла учтено граничным условием на выходе с рабочего колеса турбины. Зазоры съедают 2…3% к КПД.

xmen3k:

А сколько получилась радиальная нагрузка от остаточного дисбаланса?
Поделитесь моет быть расчетами?

Теорию расписывать не буду. В моём самодельном станке я могу получить остаточный дисбаланс до 0,08…0,05 гр*мм (можно и точнее) на каждой опоре. Колесо компрессора весит 65 грамм. Т.е. эксцентриситет на опоре компрессора будет 0,08 гр*мм/65 гр = 1,23 микрона. При частоте вращения 120 000 об/мин радиальная силу будет составлять 12,6 Ньютон силы

xmen3k
АДэшник:

Влияние реактивного сопла учтено граничным условием на выходе с рабочего колеса турбины. Зазоры съедают 2…3% к КПД.

Теорию расписывать не буду. В моём самодельном станке я могу получить остаточный дисбаланс до 0,08…0,05 гр*мм (можно и точнее) на каждой опоре. Колесо компрессора весит 65 грамм. Т.е. эксцентриситет на опоре компрессора будет 0,08 гр*мм/65 гр = 1,23 микрона. При частоте вращения 120 000 об/мин радиальная силу будет составлять 12,6 Ньютон силы

13Н это же очень мало.

tik
АДэшник:

Влияние реактивного сопла учтено граничным условием на выходе с рабочего колеса турбины. Зазоры съедают 2…3% к КПД.

учтено то учтено, только обычно такой учет делают чисто по площади на срезе сопла, что не всегда верно, важен еще характер изменения площади по всей длине сопла. Самый простой способ, как ни странно, это добавить сопло и минимизировать тем самым количество граничных условий. Зазор же влияет не только на кпд самой турбины, но и на углы истечения потока и соответственно на тягу.
Там есть еще нюансы с рабочей средой - в стандартно заданных в cfx продуктах сгорания керосина jetA только теплоемкость прописана нормально от температуры, а вот вязкость вообще одним числом только, что неправильно. Такая же ерунда с воздухом (там даже хуже).И это все влияет на кпд.
Просто кпд в 88.5 % на такой геометрии очень сомнителен, особенно с таким коротким и редким сопловым, где уже на входной кромке отрыв видно. На тех же jetcat-ах кпд турбины в районе 77-79%, а там все вылизано будь здоров.

xmen3k
tik:

учтено то учтено, только обычно такой учет делают чисто по площади на срезе сопла, что не всегда верно, важен еще характер изменения площади по всей длине сопла. Самый простой способ, как ни странно, это добавить сопло и минимизировать тем самым количество граничных условий. Зазор же влияет не только на кпд самой турбины, но и на углы истечения потока и соответственно на тягу.
Там есть еще нюансы с рабочей средой - в стандартно заданных в cfx продуктах сгорания керосина jetA только теплоемкость прописана нормально от температуры, а вот вязкость вообще одним числом только, что неправильно. Такая же ерунда с воздухом (там даже хуже).И это все влияет на кпд.
Просто кпд в 88.5 % на такой геометрии очень сомнителен, особенно с таким коротким и редким сопловым, где уже на входной кромке отрыв видно. На тех же jetcat-ах кпд турбины в районе 77-79%, а там все вылизано будь здоров.

На радиальной так и будет с КПД, у джет ката осевые там соответствующие КПД.