Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Британцы испытали самый мощный редуктор. Вентилятор турбовентиляторного двигателя

Опубликовано: 22.08.2018

Турбовентиляторный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Анимация двухвального турбовентилятора с высокой степенью двухконтурности. A. Ротор низкого давления B. Ротор высокого давления C. Компоненты статора 1. Гондола 2. Вентилятор 3. Компрессор низкого давления 4. Компрессор высокого давления 5. Камера сгорания 6. Турбина высокого давления 7. Турбина низкого давления 8. Сопло газогенератора 9. Сопло вентилятора Турбовентиляторный двигатель CFM56-3 Вентилятор двигателя ПС-90А. Вид спереди. Схема турбовентиляторного двигателя

Турбовентиляторным двигателем в популярной литературе обычно называют турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД) с высокой (выше 2) степенью двухконтурности. В данном типе двигателей используется одноступенчатый вентилятор большого диаметра, обеспечивающий высокий расход воздуха через двигатель на всех скоростях полёта, включая низкие скорости при взлёте и посадке. По причине большого диаметра вентилятора сопло внешнего контура таких ТРДД становится достаточно тяжёлым и его часто выполняют укороченным, со спрямляющими аппаратами (неподвижными лопатками, поворачивающими воздушный поток в осевом направлении). Соответственно, большинство ТРДД с высокой степенью двухконтурности — без смешения потоков. Экономичность турбовентиляторных двигателей обусловлена тем, что в отличие от обычного ТРДД энергия реактивной струи в виде давления и высокой температуры не теряется на выходе из двигателя, а преобразуется во вращение вентилятора, который создает дополнительную тягу, тем самым повышается КПД. В турбовентиляторном двигателе вентилятор может создавать до 70-80 % всей тяги двигателя. [1][2]

Устройство внутреннего контура таких двигателей подобно устройству турбореактивного двигателя (ТРД), последние ступени турбины которого являются приводом вентилятора.

Внешний контур таких ТРДД, как правило, представляет собой одноступенчатый вентилятор большого диаметра, за которым располагается спрямляющий аппарат из неподвижных лопаток, которые разгоняют поток воздуха за вентилятором и поворачивают его, приводя к осевому направлению, заканчивается внешний контур соплом.

По причине того, что вентилятор таких двигателей, как правило, имеет большой диаметр, и степень повышения давления воздуха в вентиляторе невысока — сопло внешнего контура таких двигателей достаточно короткое. Расстояние от входа в двигатель до среза сопла внешнего контура может быть значительно меньше расстояния от входа в двигатель до среза сопла внутреннего контура. По этой причине достаточно часто сопло внешнего контура ошибочно принимают за обтекатель вентилятора.

ТРДД с высокой степенью двухконтурности имеют двух- или трёхвальную конструкцию.

Главным достоинством таких двигателей является их высокая экономичность.

Недостатки — большие масса и габариты. Особенно — большой диаметр вентилятора, который приводит к значительному лобовому сопротивлению воздуха в полёте.

Область применения таких двигателей — дальне- и среднемагистральные коммерческие авиалайнеры, военно-транспортная авиация.

Elliot, Simon. Power Progress: World Turbine Engine Directory  (англ.). // Flight International. — 13-19 October 1993. — Vol. 144 — No. 4391 — P. 29-38 — ISSN 0015-3710. (справочник с техническими данными и сравнительной характеристикой [1], [2], [3], 40 турбовентиляторных двигателей гражданской авиации (commercial turbofans), 49 турбореактивных газотурбинных двигателей военной авиации (military turbofans/jets), ведущих мировых производителей-предприятий зарубежного двигателестроения)

lookup-api.apple.com

Турбовинтовентиляторный двигатель - Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Анимация двухвального турбовентилятора с высокой степенью двухконтурности. A. Ротор низкого давления B. Ротор высокого давления C. Компоненты статора 1. Гондола 2. Вентилятор 3. Компрессор низкого давления 4. Компрессор высокого давления 5. Камера сгорания 6. Турбина высокого давления 7. Турбина низкого давления 8. Сопло газогенератора 9. Сопло вентилятора Турбовентиляторный двигатель CFM56-3 Вентилятор двигателя ПС-90А. Вид спереди. Схема турбовентиляторного двигателя

Турбовентиляторным двигателем в популярной литературе обычно называют турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД) с высокой (выше 2) степенью двухконтурности. В данном типе двигателей используется одноступенчатый вентилятор большого диаметра, обеспечивающий высокий расход воздуха через двигатель на всех скоростях полёта, включая низкие скорости при взлёте и посадке. По причине большого диаметра вентилятора сопло внешнего контура таких ТРДД становится достаточно тяжёлым и его часто выполняют укороченным, со спрямляющими аппаратами (неподвижными лопатками, поворачивающими воздушный поток в осевом направлении). Соответственно, большинство ТРДД с высокой степенью двухконтурности — без смешения потоков. Экономичность турбовентиляторных двигателей обусловлена тем, что в отличие от обычного ТРДД энергия реактивной струи в виде давления и высокой температуры не теряется на выходе из двигателя, а преобразуется во вращение вентилятора, который создает дополнительную тягу, тем самым повышается КПД. В турбовентиляторном двигателе вентилятор может создавать до 70-80 % всей тяги двигателя. [1][2]

Устройство внутреннего контура таких двигателей подобно устройству турбореактивного двигателя (ТРД), последние ступени турбины которого являются приводом вентилятора.

Внешний контур таких ТРДД, как правило, представляет собой одноступенчатый вентилятор большого диаметра, за которым располагается спрямляющий аппарат из неподвижных лопаток, которые разгоняют поток воздуха за вентилятором и поворачивают его, приводя к осевому направлению, заканчивается внешний контур соплом.

По причине того, что вентилятор таких двигателей, как правило, имеет большой диаметр, и степень повышения давления воздуха в вентиляторе невысока — сопло внешнего контура таких двигателей достаточно короткое. Расстояние от входа в двигатель до среза сопла внешнего контура может быть значительно меньше расстояния от входа в двигатель до среза сопла внутреннего контура. По этой причине достаточно часто сопло внешнего контура ошибочно принимают за обтекатель вентилятора.

ТРДД с высокой степенью двухконтурности имеют двух- или трёхвальную конструкцию.

Достоинства и недостатки[ | ]

Главным достоинством таких двигателей является их высокая экономичность.

Недостатки — большие масса и габариты. Особенно — большой диаметр вентилятора, который приводит к значительному лобовому сопротивлению воздуха в полёте.

Область применения таких двигателей — дальне- и среднемагистральные коммерческие авиалайнеры, военно-транспортная авиация.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

encyclopaedia.bid

Британцы испытали самый мощный редуктор

Рендер редуктора двигателя UltraFan

Rolls-Royce

Британская компания Rolls-Royce провела первые испытания самого мощного в мире редуктора, предназначенного для установки в перспективные турбовентиляторные реактивные двигатели UltraFan. Согласно сообщению компании, новый редуктор, через который будет приводиться вентилятор двигателя, способен передавать мощность до 74,6 тысячи киловатт. Такую мощность могут выдавать, например, двигатели примерно ста гоночных болидов Formula 1.

Конструкция современных турбовентиляторных двигателей последние несколько лет практически не менялась и стала ограничителем топливной эффективности самолетов. Потребление топлива силовыми установками удается немного снизить оптимизацией конструкции фюзеляжа самолета и использованием новых материалов.

Для существенного снижения потребления топлива двигателями необходимо менять их конструкцию. Rolls-Royce, разрабатывающая UltraFan, намерена использовать в новом двигателе композитный вентилятор с изменяемым шагом. Перемена угла атаки его лопаток позволит точно подстраивать двигатель в зависимости от условий полета и оптимизировать параметры его работы.

Приводить вентилятор с изменяемым шагом напрямую от турбины было бы неэффективно, поскольку турбина может вращаться с очень большой частотой, сводя на нет работу самого вентилятора. Для разобщения холодной и горячей частей авиационного двигателя конструкторы и стали использовать редукторы.

В перспективном двигателе UltraFan мощный редуктор будет существенно уменьшать частоту вращения вентилятора по сравнению с турбиной. При этом оптимизация подачи воздушного потока в зону компрессора и внешний контур турбовентиляторного двигателя будет производиться изменением угла атаки лопаток вентилятора.

Во время испытаний, состоявшихся 24 октября 2016 года, разработчики запустили редуктор на малой скорости, чтобы проверить надежность работы механизма и масляной системы. Позднее редуктор планируется вывести на режим передачи полной мощности, а затем испытать в имитированных условиях взлета, полета, маневрирования и посадки.

Помимо редуктора и вентилятора с изменяемым шагом отличительной чертой UltraFan станет полное отсутствие турбины низкого давления, хотя в целом конструкция силовой установки будет допускать ее установку для привода дополнительных навесных агрегатов. Газогенератор двигателя UltraFan будет обеспечивать степень сжатия 70:1. Степень двухконтурности силовой установки составит 15:1.

Rolls-Royce рассчитывает, что удельный расход топлива перспективным двигателем будет по меньшей мере на 25 процентов меньше такого показателя для Trent 700. Для последнего он составляет 560 граммов топлива в час на килограмм-силы. В UltraFan будут использоваться и детали из керамических матричных композитов, позволяющих расширить температурные рабочие режимы и снизить массу конструкции.

В ближайшее время Rolls-Royce намерена испытать турбовентиляторный реактивный двигатель Advance. Испытания силовой установки с новым газогенератором высокого давления планируется начать до конца текущего года. Advance станет первой полностью новой разработкой британской компании, до сих пор проектировавшей турбовентиляторные двигатели на основе архитектуры RB211.

Газогенератор будет поддерживать степень сжатия более 60:1. Степень двухконтурности двигателя составит 11:1. Предполагается, что удельный расход топлива силовой установкой будет на 20 процентов меньше, чем у турбовентиляторных реактивных установок типа Trent 700. Advance будет лишь демонстратором технологий.

Все наработки, полученные в рамках реализации проекта Rolls-Royce планирует использовать в перспективном двигателе UltraFan, который планируется начать устанавливать на пассажирские самолеты с 2025 года.

Василий Сычёв

nplus1.ru

Турбовентиляторный двигатель

Анимация двухвального турбовентилятора с высокой степенью двухконтурности. A. Ротор низкого давления B. Ротор высокого давления C. Компоненты статора 1. Гондола 2. Вентилятор 3. Компрессор низкого давления 4. Компрессор высокого давления 5. Камера сгорания 6. Турбина высокого давления 7. Турбина низкого давления 8. Сопло газогенератора 9. Сопло вентилятора Турбовентиляторный двигатель CFM56-3 Вентилятор двигателя ПС-90А. Вид спереди. Схема турбовентиляторного двигателя

Турбовентиляторным двигателем в популярной литературе обычно называют турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД) с высокой (выше 2) степенью двухконтурности. В данном типе двигателей используется одноступенчатый вентилятор большого диаметра, обеспечивающий высокий расход воздуха через двигатель на всех скоростях полёта, включая низкие скорости при взлёте и посадке. По причине большого диаметра вентилятора сопло внешнего контура таких ТРДД становится достаточно тяжёлым и его часто выполняют укороченным, со спрямляющими аппаратами (неподвижными лопатками, поворачивающими воздушный поток в осевом направлении). Соответственно, большинство ТРДД с высокой степенью двухконтурности — без смешения потоков. Экономичность турбовентиляторных двигателей обусловлена тем, что в отличие от обычного ТРДД энергия реактивной струи в виде давления и высокой температуры не теряется на выходе из двигателя, а преобразуется во вращение вентилятора, который создает дополнительную тягу, тем самым повышается КПД. В турбовентиляторном двигателе вентилятор может создавать до 70-80 % всей тяги двигателя. [1][2]

Устройство внутреннего контура таких двигателей подобно устройству турбореактивного двигателя (ТРД), последние ступени турбины которого являются приводом вентилятора.

Внешний контур таких ТРДД, как правило, представляет собой одноступенчатый вентилятор большого диаметра, за которым располагается спрямляющий аппарат из неподвижных лопаток, которые разгоняют поток воздуха за вентилятором и поворачивают его, приводя к осевому направлению, заканчивается внешний контур соплом.

По причине того, что вентилятор таких двигателей, как правило, имеет большой диаметр, и степень повышения давления воздуха в вентиляторе невысока — сопло внешнего контура таких двигателей достаточно короткое. Расстояние от входа в двигатель до среза сопла внешнего контура может быть значительно меньше расстояния от входа в двигатель до среза сопла внутреннего контура. По этой причине достаточно часто сопло внешнего контура ошибочно принимают за обтекатель вентилятора.

ТРДД с высокой степенью двухконтурности имеют двух- или трёхвальную конструкцию.

www.wikiplanet.click

rss