Собираем ТРД
Вопреки всем требованиям техники безопасности провел тест на балконе)))
Средняя частота вращения ротора 39000 об/мин, температура 660 градусов цельсия. За турбиной постоянно присутствуют языки пламени голубого цвета, вследствии чего ТВГ повышается примерно на 100 градусов цельсия. Предположительно пламенение за турбиной может быть вызвано догоранием охлаждающего топлива.
Догорание топлива из системы смазки вряд ли является причиной такого роста ТВГ. Визуально и на слух возможны несколько вариантов ситуации:
- Двигатель находится в зоне “горячего” зависания: увеличение подачи топлива приводит к незначительному росту частоты вращения ротора (вплоть до отсутствия роста) при интенсивном росте ТВГ, выносу пламени из сопла - топливо не успевает сгореть в КС. Здесь можно рискнуть одним- двумя запуском (запас по ТВГ ещё есть) и снять величины ТВГ в функции от частоты вращения ротора через 1000 об/мин, стараясь подняться выше по оборотам, но не превышая допустимую ТВГ. Построить график. Будет материал для анализа и обсуждения.
- Возможен режим вибрационного горения в КС - звук наводит на эту мысль. Потребуется разборка (после работы по п.1) для осмотра и дефектации жаровой трубы.
Дополнительные “раздумья” сброшу в ЛС чуть позже.
Константин! на вашем двигателе у компрессора зазор около 0.2, а каков зазор между корпусом газосборника (или как вы называете затурбинным диффузором) и лопатками самой турбины?? и еще газ для прогрева жаровой трубы и ее элементов подается по той же магистрали что и керосин или магистрали отдельные независимые друг от друга?? заранее благодарю!
Чем больше диаметры роторов компрессора и турбины(при сохранении их “настройки” друг на друга), тем выше КПД, ниже минимальная скорость самоподдерживающегося вращения и общая стабильность. При этом - вследствие роста массы ротора в сборе и увеличения инерции, хуже приемистость.(?)
Скажите, я правильно уловил общие принципы?
И еще вопрос - как сказываются радиальные размеры и объем КС на стабильность горения? Или здесь нет такой прямой зависимости, т.е. грубо говоря, КС для каждого размера роторов (и их качества) должна быть совершенно определенного объема и пропорций?
Я имею в виду - если снять ограничение в радиальных размерах всего двигателя, это поможет упростить конструкцию КС и уменьшить критичность ее отдельных элементов?
Насколько понял из частоты роликов про постройку ГТД из аппаратов турбонаддува, цилиндрическая КС, без центрального туннеля, проще в изготовлении?
Чистая теория, для понимания, никакого “изобретательства велосипедов”. -Чтобы понять, а не чтобы строить. Заранее спасибо за доходчивый ответ.
Размерность в газотурбинной технике имеет очень большое значение. Но для газодинамики важна не частота вращения ротора, а величины окружных скоростей на периферии или в среднем сечении проточной части. И значения этих окружных скоростей для “больших” - диаметром до нескольких метров - и для “малых” - диаметром до 1 мм - лежат близко друг к другу.
Любая камера сгорания (по конструкции) любого ГТД (не зависимо от типа и размерности) требует определенной доводки при её создании. Обычно это производится на специальных стендах, где отстраивается процесс горения, смешения, равномерность температурного поля в окружном направлении и обеспечение требуемого закона его распределения в радиальном, полнота сгорания, температура стенок, границы “бедного” и “горячего” срывов пламени, отсутствие виброгорения. После отработок на стенде, камера подтверждает свои характеристики на двигателе. В любительских условиях все приходится доводить на двигателе (пока).
Объем Кс имеет большое значение для устойчивой и надежной работы, но…, на различных режимах работы двигателя, оптимальный объем КС - разный, что обеспечить практически не возможно. Поэтому реальные КС - плод компромиссов.
Выносная камера сгорания для демонстрационного двигателя на базе ТКР может быть разной конструкции. Та, о которой Вы говорите, -трубчатая - проще в изготовлении, чем, кольцевая, используемая в большинстве авиационных ВРД и в ТРД МТ.
И так начинаю свои эксперементы, ТРД из ТКР.
Достался компрессор от Камаза ТКР 7Н1.
Досталась турбина на валу, компрессор и кожух компрессора.
Сразу начал снимать размеры, Компрессор-74мм, Турбина-75.5мм, вал в широкой части 11мм в узкой 8мм. общая длина 151мм. Вес всей конструкции 567г. Много ли это? Хотя как мне кажется для такого диаметра компрессора и турбины нормально…
Сразу прошу не пинать, но очень много вопросов…
Решил попробовать сделать так, взять турбокомпрессор и вокруг него пытаться сделать недостающие части.
1.Вопрос первый, это подшипники, очень понравился вариант от роликовых коньков 608 или 688, так вот вал в широкой части 11мм, если сточить до 8мм под посадку подшипника, как это отразиться на прочности вала и турбины в целом?
2. Подшипники скольжения, те что с маслоотражающими кольцами, можно ли их обточить и посадить на них роликовые подшипники? Правда подшипники уже 608(688) не пойдут, есть ли в Москве фирмы занимающиеся продажей керамики больших размеров?
3. Снимается ли турбина с вала? Вроде посмотрел, подш. скольж. напресовывается на часть вала… Просто если вал снимаеться то с установкой подшипников все проще получается, а ломать-эксперементировать в планы не входило…
4. При не большом расстоянии от компрессора до турбины, камеру сгорания запихнуть будет проблематично, думаю придется считать выносную за турбиной, или делать пухлый двигатель))) какой вариант будет лучше? Где можно подчерпнуть по поводу камер сгорания?
5. Как то было упоминание о какой-то книги с картинками по ТРД, подскажите название пожалуйста.
Заранее Спасибо!
Если попросите создать новую ветку не обижусь, просто мне показалось, что подобная конструкция у Константина…
С Уважением.
Моё мнение - создать свою ветку (эта уже перегружена)
ответы на часть вопросов:
3. Колесо турбины приварено к валу диффузионной сваркой (трением) - соединение не разборное.
Внимание! В зоне сварки имеется сверление вдоль вала и необдуманное занижение вала может привести к очень печальным последствиям. Оптимально - сделать ротору турбины рентген для определения места данного сверления (оно может находиться в утолщении у колеса турбины, где выполнены канавка под кольцо уплотнения). Это частичный ответ и на вопросы 1 и 2.
4. Компановка камеры сгорания определится назначением двигателя: на модель - лучше кольцевая КС (как у Константина); если стендовый демонстратор, то можно (проще) сделать выносную трубчатую КС и оставить подшипники скольжения. Решение - за автором проекта.
Ну и последний вопрос…
Подшипник скольжения тое приварен или запресован?
Как вариант если его сточить?
Сверление вдоль вала имеется во всех конструкциях турбин?
С Уважением.
…Подшипник скольжения тое приварен или запресован?..Как вариант если его сточить?..Сверление вдоль вала имеется во всех конструкциях турбин?
Вопрос по подшипнику не понятен… Опорами ротора являются подшипники скольжения: два воспринимают радиальные нагрузки, один - осевую.
Втулки радиальных подшипников и опорная шайба осевого вставлены в корпус подшипников (средний корпус, картридж) и фиксируются в нем. Рабочей поверхностью радиальных подшипников является поверхность вала диаметром 10 мм. Опорная втулка ротора осевого подшипника видна на нижнем снимке рядом с ротором. Что там может быть приварено??? Что и зачем точить?
Внутреннее сверление имеется во всех роторах. Его назначение - уменьшить подвод тепла от колеса к подшипникам и иаслу при работе и после останова двигателя/турбокомпрессора.
Значит это опорная втулка и она снимается?
Надеюсь правильно объясняю, та втулка что вплотную к турбине сидит… хочу от нее избавиться…
Низ-з-я-я!!! Утолщение у колеса турбины и есть зона сварки!!! Опорная втулка та, что лежит РЯДОМ с ротором.
И зачем срезать? Чтобы на это место потом поставить дополнительную втулку? Чтобы заиметь проблемы с балансировкой ротора? Константин эту часть ротора не трогал - см. посты ранее.
Все понял)))
Константин! на вашем двигателе у компрессора зазор около 0.2, а каков зазор между корпусом газосборника (или как вы называете затурбинным диффузором) и лопатками самой турбины?? и еще газ для прогрева жаровой трубы и ее элементов подается по той же магистрали что и керосин или магистрали отдельные независимые друг от друга?? заранее благодарю!
На турбине зазор чуть больше - 0,3 мм. Газовая и керосиновая магистрали отдельные и независимые друг от друга.
Низ-з-я-я!!! Утолщение у колеса турбины и есть зона сварки!!! Опорная втулка та, что лежит РЯДОМ с ротором.
И зачем срезать? Чтобы на это место потом поставить дополнительную втулку? Чтобы заиметь проблемы с балансировкой ротора? Константин эту часть ротора не трогал - см. посты ранее.
Я вообще ротор не трогал))) Если бы была возможность уменьшить диаметр вала с 9мм до 8мм, то непременно сделал бы 8 мм. А то щас есть проблемы с подшипниками. Подшипников на 9мм очень мало ,знаменитые безсепараторные подшипники GRW в основном имеют диаметр 8мм.
Есть мысль попробовать доработать имеющиеся подшипники - выкинуть сепаратор и досыпать шариков, доработав внешнее или внутреннее кольцо - вот только не знаю будут ли они иметь такие же характеристики как GRW
Размерность в газотурбинной технике имеет очень большое значение. Но для газодинамики важна не частота вращения ротора, а величины окружных скоростей на периферии или в среднем сечении проточной части. И значения этих окружных скоростей для “больших” - диаметром до нескольких метров - и для “малых” - диаметром до 1 мм - лежат близко друг к другу.
М-м-м, не очень понял - имеется в виду скорость чего? Элементов роторов? Или газа? Если роторов, то как они могут быть одинаковыми для двигателей разных размеров, если скорость вращения напрямую связана с эффективностью компрессора.😦
Если газа - то я как раз об этом и говорил, для достижения сравнимых характеристик по повышению коэффициента сжатия и объема прокачки - меньший ротор надо вращать быстрее, разве нет?
Или я уже совсем не понимаю. Объясните, плз.
Про КС - спасибо, подтвердилось.
Именно роторов. ОКРУЖНЫЕ, а не угловые, скорости. Поэтому ТРД с диаметром ротора 60 мм (по периферии) имеет частоту вращения примерно 100…150 тыс. об/мин, а ТРД с диаметром ротора 6 мм - 1400000 об/мин. Частоты вращения разнятся на порядок, как и диаметры. Окружные же скорости на периферии центробежных колес практически равны. Популярно.
Ура 😃 Мой движок тоже завелся и неплохо работает, под управлением ECU от JetJoe!
На базе каких комплектующих сделан двигатель ?
М-м-м, не очень понял - имеется в виду скорость чего? Элементов роторов? Или газа? Если роторов, то как они могут быть одинаковыми для двигателей разных размеров, если скорость вращения напрямую связана с эффективностью компрессора.
В турбинной технике ограничивают окружную скорость деталей ротора из-за соображений прочности колес компрессора и турбины.Вот в этих ограничениях и ставится задача перед расчетчиком, чтобы получить максимуально возможный КПД.
На базе каких комплектующих сделан двигатель ?
Двигатель собственного производства. Из навесного оборудования: топ.насос и ECU от JetJoe, топливный фильтр и клапана от JetCat.
Двигатель собственного производства. Из навесного оборудования: топ.насос и ECU от JetJoe, топливный фильтр и клапана от JetCat.
Иными словами, колесо компрессора, колесо турбины и направляющий аппарат самодельные ?
Иными словами, колесо компрессора, колесо турбины и направляющий аппарат самодельные ?
Да, все самодельное. Колесо компрессора изготовлено на 5-ти координатном станке, на колесо турбины и направляющий аппарат модельная оснастка.