???
Математика на уровне МГУ

Показано с 1 по 23 из 23

Тема: Вопрос по авиационным двигателям

Комбинированный просмотр

Предыдущее сообщение Предыдущее сообщение   Следующее сообщение Следующее сообщение
  1. #1

    Ответ: Вопрос по авиационным двигателям

    Я думаю - меньшей. Гораздо меньшей. А отбирают, как я понял, так: в горизонтальном полёте турбина вентилятора крутится вхолостую, а на вертикальных режимах сопло раскрывается и на этой турбине возникает перепад давления + видимо поворотные лопатки соплового аппарата направляют поток газов под нужным углом; пилот "отжимает сцепление" и мощность идёт на вентилятор. Подъём!

  2. #2
    Зашедший
    Регистрация
    13.09.2008
    Возраст
    49
    Сообщений
    9

    Ответ: Вопрос по авиационным двигателям

    Цитата Сообщение от полумиг Посмотреть сообщение
    Я думаю - меньшей. Гораздо меньшей.
    Вообще-то, в открытых источниках указывается отбор 27-29 тыс. л.с. на привод вентилятора, что приводит к снижению тяги на 80 кН. В ГП форсажная тяга около 180кН, на вертикальном режиме - 80 кН сопло, 2х10 кН сопла, создающие момент по крену, остальное отбирает вентилятор. Вы хорошо подумали? Если бы подъемный вентилятор отбирал мощи меньше, чем собственный компрессор, все бы давно летали вертикально...
    А отбирают, как я понял, так: в горизонтальном полёте турбина вентилятора крутится вхолостую, а на вертикальных режимах сопло раскрывается и на этой турбине возникает перепад давления + видимо поворотные лопатки соплового аппарата направляют поток газов под нужным углом; пилот "отжимает сцепление" и мощность идёт на вентилятор. Подъём!
    То, что на привод вентилятора используется своя турбина, я слышу впервые, хотя могу ошибаться, конечно. Всегда полагал, что мощность снимается с вала, связанного с основной турбиной...

  3. #3
    Зашедший
    Регистрация
    13.01.2007
    Адрес
    спб
    Возраст
    38
    Сообщений
    46

    Ответ: Вопрос по авиационным двигателям

    разрешите вклюнюсь в разговор

    Для начала, чтобы избежать непоняток, уточним кое-что: в АЛ-31Ф есть компрессор высокго давления (КВД), который вращает турбина высокого давления (ТВД) и вентилятор (либо компрессор низкого давления (КНД) - не путать с подъемным вентилятором на JSF), который вращает турбина низкого давления (ТНД)

    Попробую сформулировать вопрос иначе - к примеру, у АЛ-31Ф какова мощность на валу компрессора при работе движка на максимале? То есть, если бы он крутил свой компрессор не сам (получая механическую мощность посредством турбины), а компрессор приводился каким-то внешним источником? Сразу говорю - это чисто умозрительно, не надо меня спрашивать, каким источником мощности вращать компрессор...
    Мощность на валу компрессора и вентилятора РД-33 (я по нему буду говорить - он мне ближе ), если не учитывать всяких разных КПД, изменение теплоемкости воздуха и тому подобную дребедень, в идеале:
    Вентилятор: H = Сp * T1 * (( P2/P1 )^((k-1)/k) - 1) = 1006 * 288 * (3,14^((1.4-1)/1.4) - 1) = 112 кДж/кг
    Расход через вентилятор приблизительно 75кг/с, отсюда мощность
    112 * 75 = 8400 кВт =11265л.с.
    Аналогично для КВД: H = Сp * T1` * (( P2`/P1` )^((k-1)/k) - 1) = 1006 * 399 * (7^((1.4-1)/1.4) - 1) = 298 кДж/кг
    расход воздуха через КВД 50кг/с, отсюад мощность:
    298 * 50 = 14900 кВт =19981л.с.
    Правильно ли я понимаю, что на форсаже она /мощность/ такая же, ведь при включении форсажа топливо подается уже после турбины?
    да, хотя незначительные отличия все же, думаю, есть
    Ну и (хоть я уже задавал этот вопрос) - если воздуха подается столько же, сколько у обычного АЛ-31Ф на максимале, то намного ли вырастет тяга за счет отсутствия турбины?
    ну если я правильно понял вопрос, и если помимо отсутствия турбин все остальные части двигателя останутся как прежде, то тяга *чешет в затылке* вроде бы не изменится, просто излишки энергии, которые должны были срабатываться на турбине (точнее турбинах), по причине большого недорасширения потока на выходном сечении сопла (то есть давление газа на этом сечении будет гораздо выше, чем атмосферное) будут покидать двигатель не принося никакой пользы... а вот если помимо отсутствия турбин изменить еще и конструкцию сопла соответствующим образом - тогда да, тяга возрастет на величину работы турбин.
    если бы воздуха была ровно столько, сколько надо для горения в камере сгорания, то в форсажной камере воздуха бы уже не хватало...
    но перед тем как ФК поняла, что ей не хватает воздуха, она бы вместе с турбиной и всем остальным добром слегка расплавилась))
    Я предполагалось, что конструкция компрессора (диаметр, количество ступеней и т.д.) изначально будет изменена так, чтобы обеспечивать вдвое больший расход. На крейсерском режиме (весь воздух поступает только в сам двигатель) он работает на половину мощности (вот я и спрашивал - возможно ли это, вдвое менять расход), на взлетном - на полную мощность, половина воздуха идет в движок, половина - в ВФК.
    Исходя из того, что вы написали, я понимаю, что это труднореализуемо. Очевидно, и расход менять в таких широких пределах трудно, добиваясь при этом стабильной работы движка на всех режимах.
    на мой дилетантский взгляд это все реализуемо, но будут большие проблемы с габаритами, массой и КПД. Лопатки компрессора и турбины - штука которая максимально экономично работает только на определенном режиме, в случае ухода от этого режима на лопатках появляются углы атаки, отсюда всякие завихрения потока и следовательно потери. А масса и габариты вырастут потому, что вам нужно будет обеспечить двухкратный расход воздуха на взлете, то есть площадь проходных сечений компрессора до отбора воздуха тоже возрастает в два раза.

    Я полагал, теоретически можно посчитать (расходы воздуха известны, теплота сгорания тоже, всякие скорости потоков и т.д. тоже, наверное, меряются), да и на испытаниях, я полагал, можно внешний контур отключить - завернуть поток куда-нибудь, чтобы тяги не создавал.
    Ну если сделать допущения, что потоки из контуров не смешиваются, а на выходе из сопла оба потока полностью расширяются до атмосферного давления, скорость полета равна 0кмч, и все это на бесфорсажном режиме, то возникает вопрос чему равна скорость на выходе из сопла)), предположим она равна 1,5М (цифру взял с потолка), тогда:
    Тяга внутреннего контура РД-33:
    P = G * (Cсопла - Vполета) = 50 * 495 = 24750 Н, т.е. 2475кгс
    Внешний контур:
    P = G * (Cсопла - Vполета) = 25 * 495 = 12375 Н, т.е. 1238кгс
    Итого ~ 3.7 тонн, а зная, что на максимале тяга РД-33 приблизительно 5 тонн, можно сделать вывод, что на выходе из сопла скорость потока больше чем 1,5М

    Азы азов я бы рекомендовал смотреть вот тут

    Я думаю - меньшей. Гораздо меньшей. А отбирают, как я понял, так: в горизонтальном полёте турбина вентилятора крутится вхолостую, а на вертикальных режимах сопло раскрывается и на этой турбине возникает перепад давления + видимо поворотные лопатки соплового аппарата направляют поток газов под нужным углом; пилот "отжимает сцепление" и мощность идёт на вентилятор. Подъём!
    все не так во-первых если бы существовала какая-то отдельная турбина подъемного вентилятора - она бы не могла крутиться в холостую, а даже если бы и могла, то думаю несколько секунд, дальше у нее поотрывало бы все лопатки, а потом думаю и диск бы треснул... а может и в обратном порядке) а все потому, что если турбина крутится - значит энергия потока переходит в кинетическую энергию вращения турбины, а т.к. турбина крутится в холостую, значит эту энергию никто не потребляет, значит турбина крутится с каждым мгновением все быстрее... если я не ошибаюсь на современных двигателях даже должна реализовываться такая штука: частота вращения измеряется у турбины и у компрессора и если эти частоты не совпадают, что свидетельствует о разрыве вала, то подача топлива в КС автоматически перекрывается... иначе турбине каюк. Ну правда я могу и ошибаться
    Так вот о JSF - там есть некая "муфта сцепления", которая при вертикальном взлете сцепляет вал вентилятора вертикального взлета и ротор низкого давления (КНД+ТНД) (мне б на мой жигуль такое сцепление - наверно несгораемое), после чего потребляемая мощность на роторе НД резко возрастает, автоматика соответственно, чтобы парировать это, подает больше топлива в КС (правда это уже мои додумки, но думаю именно так), соответственно мощность вырабатываемая ТНД тоже возрастает
    Вообще-то, в открытых источниках указывается отбор 27-29 тыс. л.с. на привод вентилятора, что приводит к снижению тяги на 80 кН. В ГП форсажная тяга около 180кН, на вертикальном режиме - 80 кН сопло, 2х10 кН сопла, создающие момент по крену, остальное отбирает вентилятор. Вы хорошо подумали? Если бы подъемный вентилятор отбирал мощи меньше, чем собственный компрессор, все бы давно летали вертикально...
    согласно моему открытому источнику мощность 27-29тыс.л.с. - это мощность на всем валу, т.е. эта мощность идет не отлько на привод подъемного вентилятора, но и на привод вентилятора двигателя (он же КНД)

    ну вот как-то так кажется

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •