Собираем ТРД
По последним разведданным практически все современные турбины не используют в сопле внутренний конус… и просто изпользуют сужающееся сопло.,.
Это явная дезинформация, причем с опасными последствиями.
Внутренний конус, расположенный за последним диском турбины, может быть принадлежностью задней опоры ротора, а не сопла, и выпоняет две функции:
- обеспечивает плавность перехода проточной части за турбиной (опорой) к соплу;
- исключает нагрев последнего диска турбины газами,выхдящими из неё.
Нормальный расчет сопла требует знания многих параметров (температура и давление газа за турбиной, расход газа), что в любительских условиях затруднительно.
Можно поступить следующим образом:
1 По чертежу прототипа (исходного двигателя) или по обмерам образца двигателя определить величину кольцевой площади на срезе сопла (между наружной обечайкой и внутренним конусом (если конус выступает за срез сопла (из наружной обечайки).
2 Подсчитать диаметр круга, соответствующий 90…95% площади замеренной кольцевой.
3 Изготовить новую внешнюю обечайку сопла с длиной на 20…30 мм больше внутреннего конуса (или, для сохранения длины двигателя, изготовить укороченный внутренний конус).
4 Окончательную подгонку величины площади сопла выполнить по результатам испытания двигателя на стенде путем подрезки наружной обечайки до обеспечения параметров двигателя на рабочем режиме согласно его данных.
Примечание: большая площадь сопла может привести к превышению допустимой частоты вращения ротора, что опасно.
Это явная дезинформация, причем с опасными последствиями.
Ну не знаю…
Взять, например, JetCat…если я ни чего не путаю, раньше на их двигателях стояли сопла с конусами, а теперь почти все с сужающимися соплами…
www.jetcatusa.com
Турбина ATJ 120 тоже имеет сужающиеся сопло… www.atj.com.tw/atj_120ti_e.htm
Wren тоже самое
wrenturbines.co.uk/engines/turbojet
Думаю список можно продолжить, но думаю одного JetCat хватит…
Кстати, у некоторых моторов тело колеса турбины прикрывается полусферой, а у некоторых вообще ни чем не прикрыто…( в общем наличие этой полусферы пока не рассматриваем)
Алексей! Все правильно! Площадь сопла несколько меньше кольцевой площади проточной части на выходе из турбины, поэтому наружная обечайка имеет форму суживающегося конуса. Но непосредственно за диском турбины стоит конус, или полусфера (это уже конструктив исполнения). В данном случае лучше посмотреть чертежи двигателя или его разрезной макет (попытаюсь найти).
Нашел пару кадров, где за турбиной действительно нет конуса или полусферы… Но это же не способствует ни параметрам, ни надежности, а экономия копеечная. Я бы на такое не пошел.
Примечание: большая площадь сопла может привести к превышению допустимой частоты вращения ротора, что опасно.
Автоматика всёравно частоту вращения будет держать в пределах нормы.
Температура газа перед турбиной без сопла будет ниже - с соплом выше при одинаковой частоте вращения ротора, Т и Р.
Судя по прыти изготавливающего с соплом можно вообще не заморачиваться. Главное чтобы и без сопла газогенератор устойчиво работал на всех режимах.
Если за диском турбины не будет обтекателя, получите внезапное расширение, вместе с ним потери полного давления и соответственно тяги. Видимо джеткетовцы сочли эти потери не такими значительными.
Сопло обычное сужающееся, даже можно без центрального тела (как ранние kj-66) т.к. перепад на сопле у модельных трд мизерный, порядка 1,2…1,4.
Угол конусности сопла рекомендуется не более 20 градусов.
Цифры:
Площадь на входе компрассора равна 1840мм.кв(без учета втулки )
Площадь проточной части колеса турбины равна 2111мм.кв
Следовательно теоретически можно диаметр среза сопла сделать равным диаметру входа компрессора…будет небольшое поджатие…
Вот как-то так…
Цифры:
Площадь на входе компрассора равна 1840мм.кв(без учета втулки )
Площадь проточной части колеса турбины равна 2111мм.кв
Следовательно теоретически можно диаметр среза сопла сделать равным диаметру входа компрессора…будет небольшое поджатие…
Вот как-то так…
Если взять площадь входа компрессора как критерий подобия))), то у меня при расчёте получилось при площади входа в 1963мм2 площадь сопла 1750 мм2
при температуре газа перед турбиной 950К
Если взять площадь входа компрессора как критерий подобия))), то у меня при расчёте получилось при площади входа в 1963мм2 площадь сопла 1750 мм2
при температуре газа перед турбиной 950К
Как получились такие данные ?
Автоматика всёравно частоту вращения будет держать в пределах нормы…
Сопло обычное сужающееся, даже можно без центрального тела (как ранние kj-66) т.к. перепад на сопле у модельных трд мизерный, порядка 1,2…1,4…
“Мозги” автоматики запрограммированы на определенную комплектовку двигателя и характеристики его узлов. Кто подскажет “мозгам” об отсутствии элемента, определяющего тип двигателя? Что им необходимо учесть возросший перепад давления газа на турбине, который прибавит ей “резвости” уже в процессе запуска… Конечно, хозяин - барин…
А приведенная ранее методика подгонки площади сопла является стандартной для ТРД с нерегулируемым соплои.
Как получились такие данные ?
Термогазодинамический расчёт на максимальном режиме. По характеристике компрессора задался расходом воздуха, степенью повышения давления, КПД компрессора (Gв=0,23 кг/с, Пк*=2,4, кпд=73% n=120 000 мин-1) принял температуру газа перед турбиной Тг*=950К и кпд турбины =80% в результате получил тягу 85Н и все интересующие площади сечений в том числе и сопла. Кстати перепад на сопле получился 1,24 , скорость истечения газа 370,2 м/с
степень расширения газа на турбине Пт*=1,79 , температура газа за турбиной Тт*=850К
расход топлива (керосин) Gт=0,00313 кг/с ))).
Ну а как быть с длинной сопла ?
Фото сопла JetCat (самолет Виталия Робертуса)
Угол между образующей конуса и осью сопла лучше сделать 10 градусов, остальное по вкусу.
Вот и мой диффузор нарисовался, скоро корпус компрессора будет
Вопрос к Wit…
Насколько большой расход (за единицу времени) газа при запуске турбины ?(газовый старт)
Сделал “газопровод” - входящая трубка с внутренним диаметром 2.2мм из нее выходят 3 трубки с внутренним диаметром 0.5мм…проходного сечения будет достаточно ?
я думаю 0,5 мало будет… “стандартный” размер под газ 2мм
Сделал масло, газо и топливо провод…Паял каким-то припоем с температурой плавления 700 градусов( вроде как используют для пайки медных отопительных труб) Припой имеет внутри флюс. Паяет не плохо…правда потребовалось две газовые горелочки, одной хватает на грани…
Верхнее кольцо подача газа,отвод 6 трубочек с внутренним диаметром 0.5мм(каждая)
Нижнее кольцо топливопровод 12 трубочек с внутренним диаметром 0.5мм(каждая)
Так как с газопроводом были непонятки переделал…☕
Однако,когда было всего три трубки(по 0.5мм), провел эксперимент…
В газопровод подал газ и запалил его со стороны колеса турбины…
Пламя прострелило в камеру сгорания… Покрутил вал турбины 400сотым моторчиком секунд 20…😊
В общем процесс горения происходил где-то по середине камеры(судя по легким цветам побежалости), пламя из сопла не вылетало…говорят, что внутри немного краснелось…думаю этого должно хватить, что бы запалить керосин…☕
Газ использовался из балона для заправки зажигалок…
Про припой подробнее, если можно.
Трубки со шлангами как соединять хотите? PTC fitting ?
Когда видео будет?))))
Припой покупал на строительном рынке, у торговца продающего всякое паяльное оборудование…Сказал, что нужен припой с температурой плавления 700 градусов с флюсом…дядька сказал - есть такой для пайки медных и латунных сплавов. Цена 50 рублей за палку диаметром 4мм и длинной 500мм. Флюс находиться внури. Используется дла пайки медных отопительных труб и ремонтов холодильников.
Соединение топливных магистралей планируется фиттингами, правда их еще найти надо…
Я хочу соорудить FD-3 Курта Шерклинга,но книга “Gas Turbine Engines for model Aircraft” на английском языке.Некоторые вещи я сообразил,но в основном ничего.Не могли бы вы мне помочь в этой проблеме и дать мне совет.Спасибо,буду ждать!
Совет: учите английский.
а чертежик?
Я хочу соорудить FD-3 Курта Шерклинга,но книга “Gas Turbine Engines for model Aircraft” на английском языке.Некоторые вещи я сообразил,но в основном ничего.Не могли бы вы мне помочь в этой проблеме и дать мне совет.Спасибо,буду ждать!
А какой собственно нужен совет, в книге вроде все размеры и материалы указаны…только пили и отрезай…☕