Το μοντέλο χρησιμότητας καθιστά δυνατή την αύξηση της απόδοσης λειτουργίας ενός κινητήρα turbojet (turbojet κινητήρα) εξασφαλίζοντας εγγυημένη ψύξη του τελευταίου σταδίου του στροβίλου σε μέγιστες συνθήκες (για παράδειγμα, λειτουργία απογείωσης) και αυξάνοντας την απόδοση σε τρόπους λειτουργίας πλεύσης. Το σύστημα ψύξης του τελευταίου σταδίου της αξονικής τουρμπίνας χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα turbofan περιέχει μια εισαγωγή αέρα από το εξωτερικό κύκλωμα του κινητήρα και μια πρόσθετη εισαγωγή αέρα πίσω από ένα από τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή. Το σύστημα ψύξης είναι εξοπλισμένο με μια συσκευή για τη ρύθμιση της παροχής αέρα στην κοιλότητα δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου του στροβίλου τελευταίας βαθμίδας. Η συσκευή ελέγχου περιέχει έναν περιστροφικό δακτύλιο με κίνηση. Ο περιστροφικός δακτύλιος βρίσκεται σε επαφή με το ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου. Υπάρχουν δύο τρύπες στο τελικό τοίχωμα του στηρίγματος. Η μία οπή συνδέεται με τη δακτυλιοειδή κοιλότητα του υποστηρίγματος του στροβίλου του τελευταίου σταδίου και η άλλη συνδέεται με την κοιλότητα του συλλέκτη αέρα που βρίσκεται στη δακτυλιοειδή κοιλότητα του στηρίγματος του στροβίλου. Ο περιστροφικός δακτύλιος της συσκευής ελέγχου είναι εξοπλισμένος με μια διαμπερή οπή σε σχήμα έλλειψης, που βρίσκεται με δυνατότητα εναλλασσόμενης επικοινωνίας με μία από τις δύο διαμπερείς οπές στο ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου.

Το μοντέλο χρησιμότητας σχετίζεται με συστήματα ψύξης για στοιχεία κινητήρα αεροσκαφών και πιο συγκεκριμένα αφορά το σύστημα ψύξης μιας τουρμπίνας χαμηλής πίεσης (LPT) ενός κινητήρα στροβιλοκινητήρα (turbojet engine).

Ο αέρας ψύξης χρησιμοποιείται για την ψύξη των θερμών δομικών στοιχείων των κινητήρων στροβιλοκινητήρων.

Υπάρχει ένα γνωστό σύστημα ψύξης για τον στρόβιλο ενός κινητήρα στροβιλοκινητήρα, στον οποίο ο αέρας που λαμβάνεται από το ενδιάμεσο ή τελευταίο στάδιο ενός συμπιεστή υψηλής πίεσης (HPC) χρησιμοποιείται για την ψύξη των πτερυγίων του στροβίλου (βλ., για παράδειγμα, «Σχεδιασμός στροβιλοσυμπιεστής στροβιλοσυμπιεστής», Εκδοτικός Οίκος MAI, 1996, σελίδα .27-28). Ο αέρας ψύξης που λαμβάνεται από το HPC έχει αρκετά υψηλή πίεση (σε σύγκριση με το σημείο όπου απελευθερώνεται στη διαδρομή ροής του στροβίλου), η οποία εξασφαλίζει την εγγυημένη παροχή του σε όλες τις επιφάνειες ψύξης. Από αυτή την άποψη, η απόδοση λειτουργίας ενός τέτοιου συστήματος ψύξης είναι πολύ υψηλή.

Το μειονέκτημα της χρήσης ενός τέτοιου συστήματος ψύξης είναι ότι μειώνει την ειδική ώθηση στις μέγιστες συνθήκες λειτουργίας και μειώνει την απόδοση στις συνθήκες λειτουργίας πλεύσης. Αυτή η μείωση οφείλεται στο γεγονός ότι μέρος της ισχύος του στροβίλου υψηλής πίεσης, που πηγαίνει για να συμπιέσει τον ψυκτικό αέρα LPT, χάνεται και δεν χρησιμοποιείται ούτε για την περιστροφή του συμπιεστή υψηλής πίεσης (HPC) ούτε για τη δημιουργία ώθησης κινητήρα . Για παράδειγμα, όταν ο ρυθμός ροής αέρα που ψύχει τα πτερύγια LPT είναι ~5% του ρυθμού ροής αέρα στην είσοδο HPC και ο αέρας λαμβάνεται από το τελευταίο του στάδιο, η απώλεια ισχύος μπορεί να είναι ~5%, που ισοδυναμεί με μείωση στην απόδοση του στροβίλου κατά το ίδιο ποσό.

Η πλησιέστερη προς την ισχυριζόμενη τεχνική λύση είναι το σύστημα ψύξης του στροβίλου ενός κινητήρα στροβιλοκινητήρα, στο οποίο αέρας που λαμβάνεται από το κανάλι εξωτερικού κυκλώματος χρησιμοποιείται για την ψύξη των πτερυγίων του στροβίλου χαμηλής πίεσης (βλ., για παράδειγμα, «Μηχανή στροβιλοκινητήρα με afterburner AL-31F» Εκπαιδευτικό εγχειρίδιο, εκδοτικός οίκος VVIA με το όνομα N.E. Zhukovsky, 1987, σελ. 128-130). Η τουρμπίνα ψύχεται σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα. Με αυτήν την επιλογή για την εξαγωγή αέρα ψύξης, δεν καταναλώνεται πρόσθετη ισχύς του στροβίλου για τη συμπίεσή του στο HPC, επομένως, μεγαλύτερη ποσότητα δυναμικής ενέργειας της ροής αερίου πίσω από τον στρόβιλο μπορεί να μετατραπεί στο ακροφύσιο εκτόξευσης στην κινητική ενέργεια των καυσαερίων. jet, το οποίο, με τη σειρά του, θα οδηγήσει σε αύξηση της ώσης του κινητήρα και της απόδοσής του.

Το μειονέκτημα της χρήσης ενός τέτοιου συστήματος ψύξης είναι ότι η απόδοση ψύξης μειώνεται λόγω της ανεπαρκούς πίεσης αέρα που λαμβάνεται από το κανάλι του εξωτερικού κυκλώματος αέρα ψύξης σε συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα κοντά στο μέγιστο (για παράδειγμα, λειτουργία απογείωσης). Στους υποδεικνυόμενους τρόπους λειτουργίας, η αναλογία πίεσης στο κανάλι του εξωτερικού κυκλώματος και στην έξοδο του στροβίλου χαμηλής πίεσης που είναι η βέλτιστη για την απόδοση λειτουργίας του κινητήρα (μέγιστη ειδική ώθηση κινητήρα) πλησιάζει τη μονάδα. Αυτή η πτώση πίεσης, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες στα κανάλια τροφοδοσίας και τους σωλήνες, δεν αρκεί για την αποτελεσματική ψύξη της λεπίδας εργασίας του κινητήρα LPT σε αυτές τις λειτουργίες.

Οι γνωστές τεχνικές λύσεις έχουν περιορισμένες δυνατότητες, καθώς οδηγούν σε μείωση της απόδοσης του κινητήρα.

Το μοντέλο χρησιμότητας βασίζεται στο έργο της αύξησης της απόδοσης λειτουργίας ενός κινητήρα στροβιλοανεμιστήρα διασφαλίζοντας την ψύξη του τελευταίου σταδίου του στροβίλου σε μέγιστες λειτουργίες (για παράδειγμα, απογείωση) και αύξηση της απόδοσης σε τρόπους λειτουργίας πλεύσης.

Το τεχνικό αποτέλεσμα είναι η αύξηση της απόδοσης του κινητήρα turbofan.

Το πρόβλημα επιλύεται από το γεγονός ότι το σύστημα ψύξης του τελευταίου σταδίου της αξονικής τουρμπίνας χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα στροβιλοκινητήρα διπλού κυκλώματος περιέχει μια εισαγωγή αέρα από το εξωτερικό κύκλωμα του κινητήρα. Η εισαγωγή αέρα επικοινωνεί μέσω των κοιλοτήτων των αντηρίδων και της δακτυλιοειδούς κοιλότητας του υποστηρίγματος του στροβίλου της τελευταίας βαθμίδας, εξοπλισμένου με ένα μπροστινό ακραίο τοίχωμα, με την κοιλότητα δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου του στροβίλου και μέσω του δίσκου πίεσης με τις εσωτερικές κοιλότητες των λεπίδων. Το ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου έχει διαμπερείς οπές και η εξωτερική επιφάνεια του περιβλήματος του στροβίλου της τελευταίας βαθμίδας είναι κατασκευασμένη με τη μορφή τμήματος της εσωτερικής επιφάνειας του καναλιού εξωτερικού κυκλώματος του κινητήρα.

Το νέο στο χρηστικό μοντέλο είναι ότι το σύστημα ψύξης είναι επιπρόσθετα εξοπλισμένο στην είσοδο με μια εισαγωγή αέρα πίσω από ένα από τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή, που συνδέεται με έναν αγωγό με έναν κοίλο συλλέκτη αέρα στην έξοδο. Το σύστημα ψύξης είναι εξοπλισμένο με μια συσκευή για τη ρύθμιση της παροχής αέρα στην κοιλότητα δίπλα στην πίσω επιφάνεια του στροβίλου της τελευταίας βαθμίδας. Η συσκευή ελέγχου περιέχει έναν περιστροφικό δακτύλιο με κίνηση. Ο περιστροφικός δακτύλιος βρίσκεται σε επαφή με το ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου. Υπάρχουν δύο τρύπες στο τελικό τοίχωμα του στηρίγματος. Η μία οπή συνδέεται με τη δακτυλιοειδή κοιλότητα του υποστηρίγματος του στροβίλου του τελευταίου σταδίου και η άλλη συνδέεται με την κοιλότητα του συλλέκτη αέρα που βρίσκεται στη δακτυλιοειδή κοιλότητα του στηρίγματος του στροβίλου. Ο περιστροφικός δακτύλιος της συσκευής ελέγχου είναι εξοπλισμένος με μια διαμπερή οπή σε σχήμα έλλειψης, που βρίσκεται με δυνατότητα εναλλασσόμενης επικοινωνίας με μία από τις δύο διαμπερείς οπές στο ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου.

Η εφαρμογή του συστήματος ψύξης του τελευταίου σταδίου της αξονικής τουρμπίνας χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα turbojet διπλού κυκλώματος σύμφωνα με το δηλωμένο υπόδειγμα χρησιμότητας διασφαλίζει:

Πρόσθετη τροφοδοσία του συστήματος ψύξης στην είσοδο με εισαγωγή αέρα πίσω από ένα από τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή, συνδεδεμένο με αγωγό σε έναν κοίλο συλλέκτη αέρα στην έξοδο, επικοινωνώντας με την κοιλότητα, την πίσω επιφάνεια του δίσκου του τελευταίου στάδιο του στροβίλου, εξασφαλίζει εγγυημένη ψύξη σε μέγιστες λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της λειτουργίας απογείωσης.

Ο εξοπλισμός του συστήματος ψύξης με μια συσκευή για τη ρύθμιση της παροχής αέρα στην κοιλότητα δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου του τελευταίου σταδίου του στροβίλου από το ενδιάμεσο στάδιο του συμπιεστή ή από το εξωτερικό κύκλωμα εξασφαλίζει αποτελεσματική ψύξη της λεπίδας εργασίας LPT σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα. Η συσκευή ελέγχου καθιστά δυνατό τον συνδυασμό των θετικών ιδιοτήτων και των δύο συστημάτων ψύξης, δηλαδή, συνδέοντας διαδοχικά διάφορα κανάλια παροχής αέρα ψύξης, είναι πιο λογικό να διασφαλιστεί η λειτουργικότητα και η αποτελεσματικότητα του συστήματος ψύξης του στροβίλου σε ολόκληρο το φάσμα λειτουργίας του κινητήρα συνθήκες και ως εκ τούτου βελτιώνουν την πρόσφυση, τα οικονομικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά πόρων του κινητήρα. Έτσι, στη λειτουργία απογείωσης, η συσκευή ελέγχου συνδέεται με τέτοιο τρόπο ώστε να εξασφαλίζει την παροχή αέρα ψύξης από το ενδιάμεσο στάδιο του συμπιεστή με πίεση επαρκή για την αποτελεσματική ψύξη του τελευταίου σταδίου του στροβίλου. Αυτό επιτρέπει είτε, με σταθερό ρυθμό ροής αέρα ψύξης, να αυξήσει τη διάρκεια ζωής του στροβίλου και ολόκληρου του κινητήρα στο σύνολό του, είτε να μειώσει τον ρυθμό ροής του αέρα ψύξης και έτσι να αυξήσει τα χαρακτηριστικά έλξης του κινητήρα. Ο αέρας στον αγωγό εξωτερικού κυκλώματος δεν έχει την υπερβολική πίεση που απαιτείται για την αποτελεσματική ψύξη. Στη λειτουργία πλεύσης, η συσκευή ελέγχου εξασφαλίζει την παροχή αέρα ψύξης από το κανάλι εξωτερικού κυκλώματος, ενώ το κανάλι παροχής αέρα από τον συμπιεστή είναι κλειστό (η θέση του δακτυλίου αλλάζει από ένα σήμα ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής της χαμηλής πίεσης ο άξονας του στροβίλου του κινητήρα n nd και η θερμοκρασία στασιμότητας του αέρα στην είσοδο του κινητήρα T *N). Λόγω του γεγονότος ότι ο αέρας ψύξης δεν υφίσταται συμπίεση στον συμπιεστή, η απαιτούμενη ισχύς HPC μειώνεται και η ελεύθερη ενέργεια του ρευστού εργασίας πίσω από τον στρόβιλο αυξάνεται. Αυτό οδηγεί σε αύξηση της ώσης και της απόδοσης του κινητήρα. Επιπλέον, ο αέρας από το κανάλι του εξωτερικού κυκλώματος έχει μεγάλο πόρο ψύξης, ο οποίος είτε, με σταθερό ρυθμό ροής αέρα ψύξης, θα αυξήσει τη διάρκεια ζωής του στροβίλου και ολόκληρου του κινητήρα στο σύνολό του, είτε θα μειώσει τον ρυθμό ροής του αέρα ψύξης και αυξάνοντας έτσι περαιτέρω την απόδοση του κινητήρα.

Έτσι, το έργο που τέθηκε στο μοντέλο χρησιμότητας έχει λυθεί - αύξηση της απόδοσης λειτουργίας του κινητήρα στροβιλοανεμιστήρα εξασφαλίζοντας εγγυημένη ψύξη του τελευταίου σταδίου του στροβίλου σε μέγιστες συνθήκες (για παράδειγμα, απογείωση) και αύξηση της απόδοσης σε συνθήκες λειτουργίας πλεύσης σε σύγκριση με γνωστά ανάλογα.

Αυτό το μοντέλο χρησιμότητας απεικονίζεται από την ακόλουθη λεπτομερή περιγραφή του συστήματος ψύξης και της λειτουργίας του με αναφορά στα σχέδια που παρουσιάζονται στα Σχ. 1-3, όπου

Το Σχήμα 1 δείχνει σχηματικά μια διαμήκη τομή του τελευταίου σταδίου του αξονικού στροβίλου χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα παράκαμψης στροβιλοκινητήρα και του συστήματος ψύξης του.

σχήμα 2 - όψη Α στο σχήμα 1.

Εικ.3 - τμήμα ΒΒ στο Σχ.2.

Το σύστημα ψύξης του τελευταίου σταδίου του αξονικού στροβίλου χαμηλής πίεσης ενός στροβιλοκινητήρα διπλού κυκλώματος περιέχει (βλ. Εικ. 1) μια εισαγωγή αέρα 1 από το εξωτερικό κύκλωμα 2 του κινητήρα. Η εισαγωγή αέρα 1 επικοινωνεί με την κοιλότητα 3 δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου του στροβίλου 4 μέσω των κοιλοτήτων 5 των ραφιών 6 και της δακτυλιοειδούς κοιλότητας 7 του υποστηρίγματος του στροβίλου του τελευταίου σταδίου, εξοπλισμένο με ένα μπροστινό ακραίο τοίχωμα 8 με διαμπερείς οπές 9 (βλ. Εικ. 2, 3) του στροβίλου και κατά μήκος των καναλιών 10 στο δίσκο 4 με τις εσωτερικές κοιλότητες των πτερυγίων 11.

Το σύστημα ψύξης του τελευταίου σταδίου της αξονικής τουρμπίνας χαμηλής πίεσης ενός στροβιλοκινητήρα διπλού κυκλώματος περιέχει επιπλέον στην είσοδο μια εισαγωγή αέρα πίσω από ένα από τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή (στο Σχήμα 1, την εισαγωγή αέρα και τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή δεν εμφανίζονται). Αυτή η εισαγωγή αέρα συνδέεται με έναν αγωγό 12 σε έναν κοίλο συλλέκτη αέρα 13 στην έξοδο δίπλα στο ακραίο τοίχωμα 8 του υποστηρίγματος του στροβίλου με διαμπερείς οπές 14 (βλ. Σχ. 2, 3).

Επιπλέον, το σύστημα ψύξης είναι εξοπλισμένο με μια συσκευή για τη ρύθμιση της παροχής αέρα στην κοιλότητα 3 δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου 4 του στροβίλου της τελευταίας βαθμίδας. Η συσκευή ελέγχου κατασκευάζεται με τη μορφή ενός περιστροφικού δακτυλίου 15 (βλ. Σχ. 1-3) με έναν οδηγό (δεν φαίνεται) σε επαφή με το τελικό τοίχωμα 8 του υποστηρίγματος του στροβίλου, όπου η οπή 9 παρέχει επικοινωνία μεταξύ της κοιλότητας 3 και Η δακτυλιοειδής κοιλότητα 7 και η οπή 14 παρέχουν επικοινωνία μεταξύ της κοιλότητας 3 και της κοιλότητας 16 του συλλέκτη αέρα 13 που βρίσκεται στη δακτυλιοειδή κοιλότητα 7 του στηρίγματος του στροβίλου. Η κίνηση του περιστροφικού δακτυλίου 15 μπορεί να κατασκευαστεί, για παράδειγμα, με τη μορφή πνευματικού κινητήρα ή παρόμοιου τύπου κίνησης. Ο περιστροφικός δακτύλιος 15 της συσκευής ελέγχου έχει μια διαμπερή οπή σε σχήμα έλλειψης 17, η οποία παρέχει τη δυνατότητα εναλλακτικής επικοινωνίας με τις διαμπερείς οπές 9, 14 στο ακραίο τοίχωμα 8 του στηρίγματος του στροβίλου.

Το προτεινόμενο σύστημα ψύξης περιέχει μια εισαγωγή αέρα a (στο Σχήμα 1 η εισαγωγή αέρα δεν φαίνεται) πίσω από ένα από τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή, μια εισαγωγή αέρα 1 b από το κανάλι εξωτερικού κυκλώματος 2. Η λειτουργία της παροχής αέρα ψύξης σύστημα περιγράφεται παρακάτω.

Το σύστημα ψύξης του τελευταίου σταδίου της αξονικής τουρμπίνας χαμηλής πίεσης ενός στροβιλοκινητήρα διπλού κυκλώματος λειτουργεί ως εξής. Ο δακτύλιος 15 μπορεί να βρίσκεται σε δύο θέσεις. Όταν ο δακτύλιος 15 στρέφεται στη θέση I (βλ. Εικ. 2) (τρόπος απογείωσης λειτουργίας κινητήρα), ο αέρας a ρέει μέσω του σωλήνα 12, υπό την επίδραση μιας διαφοράς πίεσης, μέσω του συλλέκτη αέρα 13, οπή 14 στον τοίχο 8 και η οπή 17 στον δακτύλιο 15 στην κοιλότητα 3, δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου 4. Σε αυτή την περίπτωση, η δίοδος στην κοιλότητα 3 του αέρα b εμποδίζεται από τον δακτύλιο 15. Όταν ο δακτύλιος 15 στρέφεται στη θέση II (δεν φαίνεται ) (λειτουργία πλεύσης), η οπή 17 περιστρέφεται έτσι ώστε η οπή 14 να φράσσεται από τον δακτύλιο 15 και ο αέρας b εισέρχεται στην κοιλότητα 3 μέσω της οπής 9 και στην οπή 17 στον δακτύλιο 15. Στην περίπτωση αυτή, ο αέρας a, που λαμβάνεται από το ενδιάμεσο στάδιο του συμπιεστή, δεν εισέρχεται στην κοιλότητα 3.

Η εναλλαγή του δακτυλίου 15 στη θέση I ή II πραγματοποιείται με ένα σήμα ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής n του άξονα του στροβίλου χαμηλής πίεσης του κινητήρα και τη θερμοκρασία στασιμότητας του αέρα στην είσοδο του κινητήρα T* H. Σε υψηλές τιμές ​​της παραμέτρου (τρόπος λειτουργίας απογείωσης του κινητήρα), ο δακτύλιος 15 βρίσκεται στη θέση I , σε χαμηλές τιμές παραμέτρων (λειτουργία πλεύσης) - στη θέση II.

Η εφαρμογή του συστήματος ψύξης σύμφωνα με την αναφερόμενη τεχνική λύση καθιστά δυνατή την παροχή της απαραίτητης ψύξης του τελευταίου σταδίου του στροβίλου χαμηλής πίεσης σε όλους τους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα, ενώ ταυτόχρονα αυξάνει την απόδοση και την οικονομία της λειτουργίας του.

Σύστημα ψύξης του τελευταίου σταδίου αξονικού στροβίλου χαμηλής πίεσης κινητήρα παράκαμψης στροβιλοκινητήρα, που περιέχει εισαγωγή αέρα από το εξωτερικό κύκλωμα του κινητήρα, που επικοινωνεί μέσω των κοιλοτήτων των αντηρίδων και της δακτυλιοειδούς κοιλότητας του στροβίλου του τελευταίου σταδίου, εξοπλισμένο με μπροστινό ακραίο τοίχωμα, με κοιλότητα δίπλα στην πίσω επιφάνεια του δίσκου του στροβίλου και μέσω πίεσης δίσκο με εσωτερικές κοιλότητες των πτερυγίων, όπου το ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου έχει διαμπερείς οπές, που χαρακτηρίζεται από το ότι το σύστημα ψύξης είναι επιπρόσθετα εξοπλισμένο στην είσοδο με εισαγωγή αέρα πίσω από ένα από τα ενδιάμεσα στάδια του συμπιεστή, συνδεδεμένο μέσω αγωγού σε έναν κοίλο συλλέκτη αέρα στην έξοδο και μια συσκευή για τη ρύθμιση της παροχής αέρα στην κοιλότητα, δίπλα στην πίσω επιφάνεια του στροβίλου τελευταίου σταδίου, όπου η διάταξη ελέγχου είναι κατασκευασμένη με τη μορφή περιστροφικού δακτυλίου με κίνηση σε επαφή με το ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος του στροβίλου, γίνονται δύο οπές στο ακραίο τοίχωμα του στηρίγματος, όπου συνδέεται μία οπή στη δακτυλιοειδή κοιλότητα της υποστήριξης στροβίλου του τελευταίου σταδίου και στην άλλη - στην κοιλότητα του συλλέκτη αέρα που βρίσκεται στη δακτυλιοειδή κοιλότητα του στηρίγματος του στροβίλου, ο περιστροφικός δακτύλιος της συσκευής ελέγχου είναι εξοπλισμένος με μια διαμπερή οπή σε σχήμα έλλειψης, που βρίσκεται με δυνατότητα εναλλαγής επικοινωνίας με μία από τις δύο διαμπερείς οπές του ακραίου τοιχώματος του στηρίγματος του στροβίλου.

ΠΡΟΣ ΤΗΝ κινητήρες αεροσκαφών περιλαμβάνει όλους τους τύπους θερμικών μηχανών που χρησιμοποιούνται ως συσκευές πρόωσης για αεροσκάφη αεροπορικού τύπου, δηλαδή συσκευές που χρησιμοποιούν αεροδυναμική ποιότητα για κίνηση, ελιγμούς κ.λπ. εντός της ατμόσφαιρας (αεροπλάνα, ελικόπτερα, πύραυλοι κρουζ των κλάσεων «Β-Β», «Β- 3», «3-B», «3-3», αεροδιαστημικά συστήματα κ.λπ.). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια μεγάλη ποικιλία κινητήρων που χρησιμοποιούνται - από κινητήρες εμβόλων έως πυραυλοκινητήρες.

Οι κινητήρες αεροσκαφών (Εικ. 1) χωρίζονται σε τρεις μεγάλες κατηγορίες:

• έμβολο (Π.Δ);
• πίδακα αέρα (WFDσυμπεριλαμβανομένου κινητήρας αεριοστροβίλου);
• ρουκέτα (RDή RKD).

Οι δύο τελευταίες τάξεις υπόκεινται σε λεπτομερέστερη ταξινόμηση, ειδικά η κατηγορία WFD.

Με αρχή συμπίεσης αέρα Τα WFD χωρίζονται σε:

• συμπιεστής δηλ. συμπεριλαμβανομένου ενός συμπιεστή για μηχανική συμπίεση αέρα.
• μη συμπιεστή :
  • κατευθείαν VRD ( SPVRD) με συμπίεση αέρα μόνο από πίεση υψηλής ταχύτητας.
  • παλλόμενος VRD ( PuVRD) με πρόσθετη συμπίεση αέρα σε ειδικές αεριοδυναμικές συσκευές περιοδικής δράσης.

Κατηγορία πυραυλοκινητήρων LREαναφέρεται επίσης στον τύπο συμπιεστή των θερμικών κινητήρων, αφού σε αυτούς τους κινητήρες η συμπίεση του ρευστού εργασίας (καυσίμου) πραγματοποιείται σε υγρή κατάσταση σε μονάδες στροβιλοαντλίας.

Πυραυλοκινητήρας στερεού προωθητικού (Κινητήρας πυραύλων στερεού προωθητικού) δεν διαθέτει ειδική συσκευή για τη συμπίεση του ρευστού εργασίας. Πραγματοποιείται όταν το καύσιμο αρχίζει να καίγεται στον ημίκλειστο χώρο του θαλάμου καύσης, όπου βρίσκεται το φορτίο καυσίμου.

Με λειτουργική αρχή υπάρχει μια τέτοια διαίρεση: Π.ΔΚαι PuVRDεργασία σε κύκλους περιοδικόςδράσεις, ενώ σε WFD, κινητήρας αεριοστροβίλουΚαι RKDπραγματοποιείται κύκλος συνεχήςΕνέργειες. Αυτό τους δίνει πλεονεκτήματα όσον αφορά τη σχετική ισχύ, την ώθηση, το βάρος κ.λπ., τα οποία καθόρισαν, ειδικότερα, τη σκοπιμότητα χρήσης τους στην αεροπορία.

Με την αρχή της δημιουργίας αεριωθούμενης ώθησης Τα WFD χωρίζονται σε:

• μηχανές άμεσης αντίδρασης;
• μηχανές έμμεσης αντίδρασης.

Οι κινητήρες του πρώτου τύπου δημιουργούν δύναμη έλξης (ώθηση P) άμεσα - αυτό είναι όλο πυραυλοκινητήρες (RKD), αεριωθούμενη μηχανή χωρίς μετακαυστήρα και με μετακαυστήρα ( κινητήρα turbojetΚαι TRDF), turbojet διπλού κυκλώματος (κινητήρας turbofanΚαι TRDDF), κατευθείαν υπερηχητικό και υπερηχητικό ( SPVRDΚαι scramjet), παλλόμενος (PuVRD) και πολυάριθμα συνδυασμένους κινητήρες.

Μηχανές αεριοστροβίλου έμμεσης αντίδρασης (κινητήρας αεριοστροβίλου) μεταφέρουν την ισχύ που παράγουν σε μια ειδική διάταξη πρόωσης (έλικα, προπέλα, ρότορα ελικοπτέρου κ.λπ.), η οποία δημιουργεί δύναμη έλξης χρησιμοποιώντας την ίδια αρχή αναπνοής αέρα ( Ελικοστρόβιλος , turbofan , turboshaft κινητήρες - θέατρο επιχειρήσεων, TVVD, TVGTD). Υπό αυτή την έννοια, τάξη WFDενώνει όλους τους κινητήρες που δημιουργούν ώθηση χρησιμοποιώντας την αρχή της αναπνοής αέρα.

Με βάση τους εξεταζόμενους τύπους κινητήρων απλών κυκλωμάτων, ένας αριθμός συνδυασμένους κινητήρες , συνδέοντας τα χαρακτηριστικά και τα πλεονεκτήματα των κινητήρων διαφόρων τύπων, για παράδειγμα, κατηγορίες:

• κινητήρες turbo-ramjet - TRDP (κινητήρα turbojetή κινητήρας turbofan + SPVRD);
• πύραυλος ramjet - RPD (LREή Κινητήρας πυραύλων στερεού προωθητικού + SPVRDή scramjet);
• πυραύλων-τουρμπίνας - RTD (TRD + υγρός πυραυλικός κινητήρας);

και πολλούς άλλους συνδυασμούς κινητήρων πιο πολύπλοκων κυκλωμάτων.

Εμβολοφόροι κινητήρες (PE)

Κινητήρας δύο σειρών, ακτινωτός, 14κύλινδρος, αερόψυκτος εμβολοφόρος κινητήρας. Γενική μορφή.

Εμβολοφόρος κινητήρας (Αγγλικά) Εμβολοφόρος κινητήρας ) -

Ταξινόμηση κινητήρων με έμβολο.Οι εμβολοφόροι κινητήρες αεροπορίας μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με διάφορα κριτήρια:

• Ανάλογα με τον τύπο του καυσίμου που χρησιμοποιείται- για κινητήρες ελαφρού ή βαρέως καυσίμου.
• Σύμφωνα με τη μέθοδο σχηματισμού μείγματος- για κινητήρες με εξωτερικό σχηματισμό μείγματος (καρμπυρατέρ) και κινητήρες με εσωτερικό σχηματισμό μίγματος (άμεση έγχυση καυσίμου στους κυλίνδρους).
• Ανάλογα με τη μέθοδο ανάφλεξης του μείγματος- για κινητήρες με εξαναγκασμένη ανάφλεξη και κινητήρες με ανάφλεξη με συμπίεση.
• Ανάλογα με τον αριθμό των κύκλων- για δίχρονους και τετράχρονους κινητήρες.
• Ανάλογα με τη μέθοδο ψύξης- για κινητήρες υγρόψυκτους και αερόψυκτους.
• Με αριθμό κυλίνδρων- για τετρακύλινδρους, πεντακύλινδρους, δωδεκακύλινδρους κινητήρες κ.λπ.
• Ανάλογα με τη θέση των κυλίνδρων- σε σειρά (με κυλίνδρους διατεταγμένους σε σειρά) και σε σχήμα αστεριού (με κυλίνδρους διατεταγμένους σε κύκλο).

Οι εν σειρά κινητήρες με τη σειρά τους χωρίζονται σε κινητήρες μονής σειράς, διπλής σειράς σχήματος V, τριών σειρών σχήματος W, τεσσάρων σειρών σχήματος Η ή σχήματος Χ. Οι κινητήρες αστεριών χωρίζονται επίσης σε μονής σειράς, διπλής σειράς και πολλαπλών σειρών.

• Από τη φύση της αλλαγής ισχύος ανάλογα με την αλλαγή στο υψόμετρο- σε μεγάλα υψόμετρα, δηλ. κινητήρες που διατηρούν την ισχύ καθώς το αεροσκάφος ανεβαίνει σε ύψος και κινητήρες χαμηλού ύψους των οποίων η ισχύς μειώνεται με την αύξηση του ύψους πτήσης.
• Σύμφωνα με τη μέθοδο της έλικας- για κινητήρες με άμεση μετάδοση σε κινητήρες προπέλας και μετάδοσης κίνησης.

Οι σύγχρονοι εμβολοφόροι κινητήρες αεροσκαφών είναι ακτινικοί, τετράχρονοι κινητήρες που κινούνται με βενζίνη. Οι κύλινδροι των εμβολοφόρων κινητήρων συνήθως ψύχονται με αέρα. Προηγουμένως, οι κινητήρες με έμβολο και οι υδρόψυκτοι κύλινδροι χρησιμοποιούνταν στην αεροπορία.

Η καύση καυσίμου σε έναν εμβολοφόρο κινητήρα πραγματοποιείται στους κυλίνδρους, ενώ η θερμική ενέργεια μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια, αφού υπό την επίδραση της πίεσης των αερίων που προκύπτουν το έμβολο κινείται προς τα εμπρός. Η μεταφορική κίνηση του εμβόλου, με τη σειρά της, μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα μέσω της μπιέλας, η οποία είναι ο συνδετικός κρίκος μεταξύ του κυλίνδρου με το έμβολο και του στροφαλοφόρου άξονα.

Κινητήρες αεριοστροβίλου (GTE)

Κινητήρας αεριοστροβίλου - μια θερμική μηχανή σχεδιασμένη να μετατρέπει την ενέργεια της καύσης του καυσίμου στην κινητική ενέργεια του ρεύματος εκτόξευσης και (ή) σε μηχανική εργασία στον άξονα του κινητήρα, τα κύρια στοιχεία της οποίας είναι ένας συμπιεστής, ένας θάλαμος καύσης και ένας αεριοστρόβιλος.

Κινητήρες μονού άξονα και πολλαπλών αξόνων

Ο απλούστερος κινητήρας αεριοστροβίλου έχει μόνο έναν στρόβιλο, ο οποίος κινεί τον συμπιεστή και ταυτόχρονα αποτελεί πηγή χρήσιμης ισχύος. Αυτό επιβάλλει περιορισμούς στους τρόπους λειτουργίας του κινητήρα.

Μερικές φορές ο κινητήρας είναι πολλαπλών αξόνων. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν αρκετοί στρόβιλοι σε σειρά, καθένας από τους οποίους κινεί τον δικό του άξονα. Ο στρόβιλος υψηλής πίεσης (ο πρώτος μετά τον θάλαμο καύσης) οδηγεί πάντα τον συμπιεστή του κινητήρα και οι επόμενοι μπορούν να οδηγήσουν τόσο εξωτερικό φορτίο (έλικες ελικοπτέρου ή πλοίου, ισχυρές ηλεκτρικές γεννήτριες κ.λπ.) όσο και πρόσθετους συμπιεστές του ίδιου του κινητήρα, που βρίσκονται μπροστά στην κύρια.

Το πλεονέκτημα ενός κινητήρα πολλαπλών αξόνων είναι ότι κάθε τουρμπίνα λειτουργεί με τη βέλτιστη ταχύτητα και φορτίο. Με ένα φορτίο που κινείται από τον άξονα ενός κινητήρα μονού άξονα, η επιτάχυνση του κινητήρα, δηλαδή η ικανότητα να περιστρέφεται γρήγορα, θα ήταν πολύ κακή, καθώς ο στρόβιλος χρειάζεται να παρέχει ισχύ και για να παρέχει στον κινητήρα μεγάλη ποσότητα αέρα (η ισχύς περιορίζεται από την ποσότητα του αέρα) και να επιταχύνει το φορτίο. Με σχεδιασμό δύο αξόνων, ένας ελαφρύς ρότορας υψηλής πίεσης τίθεται γρήγορα σε λειτουργία, παρέχοντας στον κινητήρα αέρα και στον στρόβιλο χαμηλής πίεσης μεγάλη ποσότητα αερίων για επιτάχυνση. Είναι επίσης δυνατό να χρησιμοποιήσετε έναν λιγότερο ισχυρό εκκινητή για επιτάχυνση όταν εκκινείτε μόνο τον ρότορα υψηλής πίεσης.

Κινητήρας Turbojet (TRJ)

Κινητήρας Turbojet (Αγγλικά) Κινητήρας Turbojet ) είναι μια θερμική μηχανή που χρησιμοποιεί έναν αεριοστρόβιλο και η ώση εκτόξευσης δημιουργείται όταν τα προϊόντα καύσης ρέουν έξω από το ακροφύσιο πίδακα. Μέρος της δουλειάς της τουρμπίνας δαπανάται για τη συμπίεση και τη θέρμανση του αέρα (στον συμπιεστή).

Διάγραμμα κινητήρα Turbojet:
1. συσκευή εισόδου.
2. αξονικός συμπιεστής.
3. θάλαμος καύσης.
4. πτερύγια τουρμπίνας.
5. ακροφύσιο.

Σε έναν κινητήρα turbojet, η συμπίεση του ρευστού εργασίας στην είσοδο του θαλάμου καύσης και ο υψηλός ρυθμός ροής αέρα μέσω του κινητήρα επιτυγχάνονται λόγω της συνδυασμένης δράσης της εισερχόμενης ροής αέρα και του συμπιεστή που βρίσκεται στη διαδρομή του κινητήρα turbojet αμέσως μετά την συσκευή εισαγωγής, μπροστά από το θάλαμο καύσης. Ο συμπιεστής κινείται από έναν στρόβιλο που είναι τοποθετημένος στον ίδιο άξονα και λειτουργεί με το ίδιο ρευστό εργασίας, που θερμαίνεται στον θάλαμο καύσης, από τον οποίο σχηματίζεται το ρεύμα εκτόξευσης. Στη συσκευή εισαγωγής, η στατική πίεση αέρα αυξάνεται λόγω της πέδησης της ροής αέρα. Στον συμπιεστή, η συνολική πίεση αέρα αυξάνεται λόγω της μηχανικής εργασίας που εκτελεί ο συμπιεστής.

Ρυθμός αύξησης πίεσηςσε έναν συμπιεστή είναι μια από τις πιο σημαντικές παραμέτρους ενός κινητήρα στροβιλοτζετ, αφού από αυτό εξαρτάται η αποτελεσματική απόδοση του κινητήρα. Εάν για τους πρώτους κινητήρες στροβιλοτζετ αυτός ο αριθμός ήταν 3, τότε για τους σύγχρονους φτάνει τα 40. Για να αυξηθεί η αέριο-δυναμική σταθερότητα των συμπιεστών, κατασκευάζονται σε δύο στάδια. Κάθε ένας από τους καταρράκτες λειτουργεί με τη δική του ταχύτητα περιστροφής και κινείται από τη δική του τουρμπίνα. Στην περίπτωση αυτή, ο άξονας της 1ης βαθμίδας του συμπιεστή (χαμηλή πίεση), που περιστρέφεται από την τελευταία (χαμηλότερη ταχύτητα) τουρμπίνα, περνά μέσα στον κοίλο άξονα του συμπιεστή της δεύτερης βαθμίδας (υψηλή πίεση). Οι καταρράκτες κινητήρα ονομάζονται επίσης ρότορες χαμηλής και υψηλής πίεσης.

Ο θάλαμος καύσης των περισσότερων στροβιλοκινητήρων έχει σχήμα δακτυλίου και ο άξονας του στροβίλου-συμπιεστή περνά μέσα στον δακτύλιο του θαλάμου. Όταν ο αέρας εισέρχεται στον θάλαμο καύσης, χωρίζεται σε 3 ρεύματα:

• Πρωτεύων αέρας- εισέρχεται από τα μπροστινά ανοίγματα στο θάλαμο καύσης, φρενάρει μπροστά από τα μπεκ και συμμετέχει άμεσα στο σχηματισμό του μείγματος καυσίμου-αέρα. Εμπλέκεται άμεσα στην καύση καυσίμου. Το μίγμα καυσίμου-αέρα στη ζώνη καύσης καυσίμου σε έναν κινητήρα τζετ είναι κοντά σε στοιχειομετρική σύνθεση.
• Δευτερεύων αέρας- εισέρχεται από τα πλαϊνά ανοίγματα στο μεσαίο τμήμα των τοιχωμάτων του θαλάμου καύσης και χρησιμεύει για την ψύξη τους δημιουργώντας ροή αέρα με πολύ χαμηλότερη θερμοκρασία από ό,τι στη ζώνη καύσης.
• Τριτογενής αέρας- εισέρχεται μέσω ειδικών καναλιών αέρα στο τμήμα εξόδου των τοιχωμάτων του θαλάμου καύσης και χρησιμεύει για την εξίσωση του πεδίου θερμοκρασίας του ρευστού εργασίας μπροστά από τον στρόβιλο.

Το μείγμα αερίου-αέρα διαστέλλεται και μέρος της ενέργειάς του μετατρέπεται στον στρόβιλο μέσω των πτερυγίων του ρότορα στη μηχανική ενέργεια περιστροφής του κύριου άξονα. Αυτή η ενέργεια δαπανάται, πρώτα απ 'όλα, στη λειτουργία του συμπιεστή και χρησιμοποιείται επίσης για την κίνηση μονάδων κινητήρα (αντλίες ενίσχυσης καυσίμου, αντλίες λαδιού κ.λπ.) και την κίνηση ηλεκτρικών γεννητριών που παρέχουν ενέργεια σε διάφορα ενσωματωμένα συστήματα.

Το κύριο μέρος της ενέργειας του διαστελλόμενου μίγματος αερίου-αέρα χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση της ροής αερίου στο ακροφύσιο, το οποίο ρέει έξω από αυτό, δημιουργώντας ώθηση πίδακα.

Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία καύσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση του κινητήρα. Για να αποφευχθεί η καταστροφή των εξαρτημάτων του κινητήρα, χρησιμοποιούνται ανθεκτικά στη θερμότητα κράματα εξοπλισμένα με συστήματα ψύξης και επιστρώσεις θερμικού φραγμού.

Κινητήρας Turbojet με μετακαυστήρα (TRDF)

Κινητήρας Turbojet με μετακαυστήρα - μια τροποποίηση του κινητήρα turbojet, που χρησιμοποιείται κυρίως σε υπερηχητικά αεροσκάφη. Διαφέρει από έναν κινητήρα στροβιλοκινητήρα από την παρουσία ενός θαλάμου μετακαυστήρα μεταξύ του στροβίλου και του ακροφυσίου εκτόξευσης. Μια επιπλέον ποσότητα καυσίμου τροφοδοτείται σε αυτόν τον θάλαμο μέσω ειδικών ακροφυσίων, η οποία καίγεται. Η διαδικασία καύσης οργανώνεται και σταθεροποιείται χρησιμοποιώντας μια μπροστινή συσκευή που εξασφαλίζει την ανάμειξη του εξατμιζόμενου καυσίμου και της κύριας ροής. Η αύξηση της θερμοκρασίας που σχετίζεται με την εισαγωγή θερμότητας στον μετακαυστήρα αυξάνει τη διαθέσιμη ενέργεια των προϊόντων καύσης και, κατά συνέπεια, την ταχύτητα των καυσαερίων από το ακροφύσιο πίδακα. Αντίστοιχα, η ώθηση jet (μετακαυστήρα) αυξάνεται επίσης έως και 50%, αλλά η κατανάλωση καυσίμου αυξάνεται απότομα. Οι κινητήρες μετάκαυσης γενικά δεν χρησιμοποιούνται στην εμπορική αεροπορία λόγω της χαμηλής τους απόδοσης.

Κινητήρας στροβιλοκινητήρα διπλού κυκλώματος (turbojet κινητήρα)

Ο πρώτος που πρότεινε την ιδέα ενός κινητήρα στροβιλοανεμιστήρα στην εγχώρια βιομηχανία κινητήρων αεροσκαφών ήταν ο A. M. Lyulka (Βάσει έρευνας που διεξήχθη από το 1937, ο A. M. Lyulka υπέβαλε αίτηση για την εφεύρεση ενός κινητήρα στροβιλοκινητήρα παράκαμψης. Το πιστοποιητικό του συγγραφέα απονεμήθηκε στις 22 Απριλίου, 1941.)

Μπορούμε να πούμε ότι από τη δεκαετία του 1960 μέχρι σήμερα, στη βιομηχανία κινητήρων αεροσκαφών, υπήρξε μια εποχή κινητήρων turbofan. Οι κινητήρες Turbofan διαφόρων τύπων είναι η πιο κοινή κατηγορία κινητήρων αεριωθουμένων που χρησιμοποιούνται σε αεροσκάφη, από μαχητικά αναχαίτισης υψηλής ταχύτητας με στροβιλοανεμιστήρες χαμηλής αναλογίας παράκαμψης έως γιγάντια εμπορικά και στρατιωτικά αεροσκάφη μεταφοράς με στροβιλοανεμιστήρες υψηλής αναλογίας παράκαμψης.

Διάγραμμα κινητήρα παράκαμψης turbojet:
1. συμπιεστής χαμηλής πίεσης.
2. εσωτερικό περίγραμμα.
3. Ροή εξόδου του εσωτερικού κυκλώματος.
4. Ροή εξόδου εξωτερικού βρόχου.

Η βάση κινητήρες διπλού κυκλώματος turbojet Βασίζεται η αρχή της σύνδεσης μιας πρόσθετης μάζας αέρα στον κινητήρα στροβιλοκινητήρα, που διέρχεται από το εξωτερικό κύκλωμα του κινητήρα, η οποία καθιστά δυνατή την απόκτηση κινητήρων με υψηλότερη απόδοση πτήσης σε σύγκριση με τους συμβατικούς κινητήρες στροβιλοτζετ.

Αφού περάσει από τη συσκευή εισόδου, ο αέρας εισέρχεται σε έναν συμπιεστή χαμηλής πίεσης που ονομάζεται ανεμιστήρας. Μετά τον ανεμιστήρα, ο αέρας χωρίζεται σε 2 ρεύματα. Μέρος του αέρα εισέρχεται στο εξωτερικό κύκλωμα και, παρακάμπτοντας τον θάλαμο καύσης, σχηματίζει ένα ρεύμα πίδακα στο ακροφύσιο. Το άλλο μέρος του αέρα διέρχεται από ένα εσωτερικό κύκλωμα που είναι εντελώς πανομοιότυπο με τον κινητήρα στροβιλοκινητήρα που συζητήθηκε παραπάνω, με τη διαφορά ότι τα τελευταία στάδια της τουρμπίνας στον κινητήρα στροβιλοανεμιστήρα κινούν τον ανεμιστήρα.

Μία από τις πιο σημαντικές παραμέτρους ενός κινητήρα turbofan είναι ο λόγος παράκαμψης (m), δηλαδή ο λόγος της ροής αέρα μέσω του εξωτερικού βρόχου προς τη ροή του αέρα μέσω του εσωτερικού βρόχου. (m = G 2 / G 1, όπου G 1 και G 2 είναι η ροή αέρα μέσω των εσωτερικών και εξωτερικών κυκλωμάτων, αντίστοιχα.)

Όταν ο λόγος παράκαμψης είναι μικρότερος από 4 (m<4) потоки контуров на выходе, как правило, смешиваются и выбрасываются через общее сопло, если m>4 - τα ρεύματα εκπέμπονται χωριστά, καθώς η ανάμειξη είναι δύσκολη λόγω της σημαντικής διαφοράς πίεσης και ταχύτητας.

Ο κινητήρας turbofan περιέχει την αρχή της αύξησης της απόδοσης πτήσης του κινητήρα μειώνοντας τη διαφορά μεταξύ της ταχύτητας του ρευστού εργασίας που ρέει έξω από το ακροφύσιο και της ταχύτητας πτήσης. Η μείωση της ώσης, η οποία θα προκαλέσει μείωση αυτής της διαφοράς μεταξύ των στροφών, αντισταθμίζεται από την αύξηση της ροής αέρα μέσω του κινητήρα. Συνέπεια της αύξησης της ροής αέρα μέσω του κινητήρα είναι η αύξηση της μετωπικής διατομής της συσκευής εισόδου του κινητήρα, η οποία οδηγεί σε αύξηση της διαμέτρου της εισόδου του κινητήρα, η οποία οδηγεί σε αύξηση της αντίστασής της και μάζα. Με άλλα λόγια, όσο μεγαλύτερη είναι η αναλογία παράκαμψης, τόσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του κινητήρα, όλα τα άλλα είναι ίσα.

Όλοι οι κινητήρες turbofan μπορούν να χωριστούν σε 2 ομάδες:

• με ανάμειξη ροών πίσω από τον στρόβιλο.
• χωρίς ανάμειξη.

Σε κινητήρα turbofan με ανάμειξη ροής ( κινητήρας turbofan) οι ροές αέρα από τα εξωτερικά και εσωτερικά κυκλώματα εισέρχονται σε ένα μόνο θάλαμο ανάμειξης. Στο θάλαμο ανάμιξης, αυτές οι ροές αναμειγνύονται και αφήνουν τον κινητήρα μέσω ενός μόνο ακροφυσίου με μία μόνο θερμοκρασία. Οι κινητήρες Turbofan είναι πιο αποδοτικοί, αλλά η παρουσία ενός θαλάμου ανάμειξης οδηγεί σε αύξηση του μεγέθους και του βάρους του κινητήρα

Οι κινητήρες turbofan, όπως οι κινητήρες στροβιλοτζετ, μπορούν να εξοπλιστούν με ρυθμιζόμενα ακροφύσια και μετακαυστήρες. Κατά κανόνα, αυτός είναι ένας κινητήρας turbofan με χαμηλές αναλογίες παράκαμψης για υπερηχητικά στρατιωτικά αεροσκάφη.

Στρατιωτικός κινητήρας turbofan EJ200 (m=0,4)

Κινητήρας διπλού κυκλώματος turbojet με μετακαυστήρα (TRDDF)

Διπλό κύκλωμα turbojet κινητήρα με μετακαυστήρα - τροποποίηση κινητήρα turbofan. Διακρίνεται από την παρουσία θαλάμου μετακαυστήρα. Βρέθηκε ευρεία χρήση.

Τα προϊόντα καύσης που εξέρχονται από τον στρόβιλο αναμιγνύονται με αέρα που προέρχεται από το εξωτερικό κύκλωμα και στη συνέχεια προστίθεται θερμότητα στη γενική ροή στον μετακαυστήρα, ο οποίος λειτουργεί με την ίδια αρχή όπως στο TRDF. Τα προϊόντα καύσης σε αυτόν τον κινητήρα ρέουν από ένα κοινό ακροφύσιο πίδακα. Ένας τέτοιος κινητήρας ονομάζεται κινητήρας διπλού κυκλώματος με κοινό μετακαυστήρα.

TRDDF με εκτρεπόμενο διάνυσμα ώσης (OVT).

Έλεγχος διανύσματος ώσης (TCV) / Απόκλιση διανύσματος ώσης (VTD)

Ειδικά περιστροφικά ακροφύσια, σε ορισμένους κινητήρες turbofan (F), επιτρέπουν στη ροή του ρευστού εργασίας που ρέει έξω από το ακροφύσιο να εκτρέπεται σε σχέση με τον άξονα του κινητήρα. Το OVT οδηγεί σε πρόσθετες απώλειες της ώσης του κινητήρα λόγω της πρόσθετης εργασίας που απαιτείται για την αλλαγή της ροής και περιπλέκει τον έλεγχο του αεροσκάφους. Αλλά αυτές οι ελλείψεις αντισταθμίζονται πλήρως από μια σημαντική αύξηση της ικανότητας ελιγμών και τη μείωση της διαδρομής απογείωσης και προσγείωσης του αεροσκάφους, μέχρι και την κατακόρυφη απογείωση και προσγείωση. Το OVT χρησιμοποιείται αποκλειστικά στη στρατιωτική αεροπορία.

Υψηλός λόγος παράκαμψης Turbofan/Turbofan Engine

Διάγραμμα κινητήρα Turbofan:
1. ανεμιστήρας?
2. προστατευτικό φέρινγκ.
3. στροβιλοσυμπιεστής?
4. Ροή εξόδου του εσωτερικού κυκλώματος.
5. Ροή εξόδου εξωτερικού βρόχου.

Κινητήρας Turbofan (Αγγλικά) Κινητήρας Turbofan ) είναι κινητήρας turbofan με υψηλή αναλογία bypass (m>2). Εδώ ο συμπιεστής χαμηλής πίεσης μετατρέπεται σε ανεμιστήρα, ο οποίος διαφέρει από τον συμπιεστή στο ότι έχει λιγότερα στάδια και μεγαλύτερη διάμετρο και ο θερμός πίδακας πρακτικά δεν αναμειγνύεται με τον κρύο.

Αυτός ο τύπος κινητήρα χρησιμοποιεί έναν ανεμιστήρα μίας σταδίου μεγάλης διαμέτρου για να παρέχει υψηλή ροή αέρα μέσω του κινητήρα σε όλες τις ταχύτητες πτήσης, συμπεριλαμβανομένων των χαμηλών ταχυτήτων κατά την απογείωση και την προσγείωση. Λόγω της μεγάλης διαμέτρου του ανεμιστήρα, το ακροφύσιο του εξωτερικού κυκλώματος τέτοιων κινητήρων στροβιλοανεμιστήρα γίνεται αρκετά βαρύ και συχνά βραχύνεται, με συσκευές ευθυγράμμισης (σταθερά πτερύγια που στρέφουν τη ροή του αέρα στην αξονική κατεύθυνση). Αντίστοιχα, οι περισσότεροι κινητήρες turbofan με υψηλή αναλογία παράκαμψης είναι χωρίς ανάμειξη ροών.

Συσκευή εσωτερικό περίγραμμαΤέτοιοι κινητήρες είναι παρόμοιοι με έναν κινητήρα turbojet, τα τελευταία στάδια του στροβίλου του οποίου κινούν τον ανεμιστήρα.

Εξωτερικό περίγραμμαΈνας τέτοιος κινητήρας turbofan, κατά κανόνα, είναι ένας ανεμιστήρας ενός σταδίου μεγάλης διαμέτρου, πίσω από τον οποίο υπάρχει μια συσκευή ευθυγράμμισης από σταθερά πτερύγια, τα οποία επιταχύνουν τη ροή του αέρα πίσω από τον ανεμιστήρα και τον περιστρέφουν, οδηγώντας στην αξονική κατεύθυνση, το εξωτερικό περίγραμμα τελειώνει με ένα ακροφύσιο.

Λόγω του γεγονότος ότι ο ανεμιστήρας τέτοιων κινητήρων, κατά κανόνα, έχει μεγάλη διάμετρο και ο βαθμός αύξησης της πίεσης αέρα στον ανεμιστήρα δεν είναι υψηλός, το ακροφύσιο του εξωτερικού κυκλώματος τέτοιων κινητήρων είναι αρκετά μικρό. Η απόσταση από την είσοδο του κινητήρα έως την έξοδο του ακροφυσίου εξωτερικού περιγράμματος μπορεί να είναι σημαντικά μικρότερη από την απόσταση από την είσοδο του κινητήρα έως την έξοδο του ακροφυσίου εσωτερικού περιγράμματος. Για το λόγο αυτό, πολύ συχνά το ακροφύσιο του εξωτερικού κυκλώματος θεωρείται λανθασμένα ως φέρινγκ ανεμιστήρα.

Οι κινητήρες Turbofan με υψηλή αναλογία παράκαμψης έχουν σχεδιασμό δύο ή τριών αξόνων.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Το κύριο πλεονέκτημα τέτοιων κινητήρων είναι η υψηλή απόδοση τους.

Μειονεκτήματα - μεγάλο βάρος και διαστάσεις. Ειδικά η μεγάλη διάμετρος του ανεμιστήρα, που οδηγεί σε σημαντική αντίσταση αέρα κατά την πτήση.

Το πεδίο εφαρμογής τέτοιων κινητήρων είναι εμπορικά αεροσκάφη μεγάλων και μεσαίων αποστάσεων, στρατιωτικά μεταφορικά αεροσκάφη.

Κινητήρας Turbofan (TVVD)

Κινητήρας Turbofan (Αγγλικά) Κινητήρας Turbopropfan ) -

Σήμερα, η αεροπορία αποτελείται σχεδόν κατά 100% από μηχανήματα που χρησιμοποιούν σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας τύπου αεριοστροβίλου. Με άλλα λόγια, κινητήρες αεριοστροβίλου. Ωστόσο, παρά την αυξανόμενη δημοτικότητα των αεροπορικών ταξιδιών τώρα, λίγοι άνθρωποι γνωρίζουν πώς λειτουργεί αυτό το δοχείο που βουίζει και σφυρίζει που κρέμεται κάτω από το φτερό αυτού ή του άλλου αεροσκάφους.

Αρχή λειτουργίας κινητήρας αεριοστροβίλου.

Ένας κινητήρας αεριοστροβίλου, όπως ένας κινητήρας με έμβολο σε οποιοδήποτε αυτοκίνητο, είναι ένας κινητήρας εσωτερικής καύσης. Και οι δύο μετατρέπουν τη χημική ενέργεια του καυσίμου σε θερμική ενέργεια, μέσω της καύσης, και στη συνέχεια σε χρήσιμη, μηχανική ενέργεια. Ωστόσο, ο τρόπος με τον οποίο συμβαίνει αυτό είναι κάπως διαφορετικός. Και στους δύο κινητήρες υπάρχουν 4 κύριες διαδικασίες: εισαγωγή, συμπίεση, εκτόνωση, εξάτμιση. Εκείνοι. σε κάθε περίπτωση, ο αέρας (από την ατμόσφαιρα) και το καύσιμο (από τις δεξαμενές) εισέρχονται πρώτα στον κινητήρα, στη συνέχεια ο αέρας συμπιέζεται και το καύσιμο εγχέεται σε αυτόν, μετά το οποίο το μείγμα αναφλέγεται, λόγω του οποίου διαστέλλεται σημαντικά και τελικά απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Από όλες αυτές τις ενέργειες, μόνο η επέκταση παράγει ενέργεια· όλες οι άλλες είναι απαραίτητες για να διασφαλιστεί αυτή η δράση.

Τώρα ποια είναι η διαφορά; Στους κινητήρες αεριοστροβίλου, όλες αυτές οι διεργασίες συμβαίνουν συνεχώς και ταυτόχρονα, αλλά σε διαφορετικά μέρη του κινητήρα και σε κινητήρες με έμβολο - σε ένα μέρος, αλλά σε διαφορετικούς χρόνους και με τη σειρά τους. Επιπλέον, όσο πιο συμπιεσμένος είναι ο αέρας, τόσο περισσότερη ενέργεια μπορεί να ληφθεί κατά την καύση και σήμερα ο λόγος συμπίεσης των κινητήρων αεριοστροβίλου έχει ήδη φτάσει στο 35-40:1, δηλ. Καθώς ο αέρας διέρχεται από τον κινητήρα, μειώνεται σε όγκο και, κατά συνέπεια, αυξάνει την πίεσή του κατά 35-40 φορές. Για σύγκριση, στους κινητήρες με έμβολο αυτό το ποσοστό δεν ξεπερνά το 8-9:1, στα πιο σύγχρονα και προηγμένα μοντέλα. Κατά συνέπεια, έχοντας το ίδιο βάρος και διαστάσεις, ένας κινητήρας αεριοστροβίλου είναι πολύ πιο ισχυρός και η απόδοσή του είναι υψηλότερη. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για την ευρεία χρήση των κινητήρων αεριοστροβίλου στην αεροπορία σήμερα.

Τώρα ας μιλήσουμε για το σχέδιο με περισσότερες λεπτομέρειες. Οι τέσσερις διαδικασίες που αναφέρονται παραπάνω συμβαίνουν στον κινητήρα, ο οποίος απεικονίζεται σε ένα απλοποιημένο διάγραμμα κάτω από τους αριθμούς:

• εισαγωγή αέρα – 1 (εισαγωγή αέρα)
• συμπίεση – 2 (συμπιεστής)
• ανάμιξη και ανάφλεξη – 3 (θάλαμος καύσης)
• εξάτμιση – 5 (στόμιο εξαγωγής)
• Το μυστηριώδες τμήμα νούμερο 4 ονομάζεται τουρμπίνα. Αυτό είναι αναπόσπαστο μέρος οποιουδήποτε κινητήρα αεριοστροβίλου, σκοπός του είναι να λαμβάνει ενέργεια από αέρια που εξέρχονται από τον θάλαμο καύσης με τεράστιες ταχύτητες και βρίσκεται στον ίδιο άξονα με τον συμπιεστή (2), ο οποίος τον οδηγεί σε δράση.

Αυτό δημιουργεί έναν κλειστό κύκλο. Ο αέρας εισέρχεται στον κινητήρα, συμπιέζεται, αναμειγνύεται με καύσιμο, αναφλέγεται, κατευθύνεται προς τα πτερύγια του στροβίλου, τα οποία αφαιρούν έως και το 80% της ισχύος των αερίων για την περιστροφή του συμπιεστή, το μόνο που απομένει καθορίζει την τελική ισχύ του κινητήρα, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί με διαφορετικούς τρόπους.

Ανάλογα με τη μέθοδο περαιτέρω χρήσης αυτής της ενέργειας, οι κινητήρες αεριοστροβίλου χωρίζονται σε:

• αεριωθούμενη μηχανή
• Ελικοστρόβιλος
• turbofan
• turboshaft

Ο κινητήρας που φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα είναι αεριωθούμενη μηχανή. Μπορείτε να πείτε «καθαρή» τουρμπίνα αερίου, επειδή τα αέρια, αφού περάσουν από τον στρόβιλο που περιστρέφει τον συμπιεστή, εξέρχονται από τον κινητήρα μέσω του ακροφυσίου της εξάτμισης με μεγάλη ταχύτητα και έτσι σπρώχνουν το αεροπλάνο προς τα εμπρός. Τέτοιοι κινητήρες χρησιμοποιούνται πλέον κυρίως σε μαχητικά αεροσκάφη υψηλής ταχύτητας.

ΕλικοστρόβιλοςΟι κινητήρες διαφέρουν από τους κινητήρες στροβίλου στο ότι έχουν ένα πρόσθετο τμήμα στροβίλου, που ονομάζεται επίσης στρόβιλος χαμηλής πίεσης, που αποτελείται από μία ή περισσότερες σειρές πτερυγίων που παίρνουν την ενέργεια που απομένει μετά τον στρόβιλο του συμπιεστή από τα αέρια και έτσι περιστρέφουν την προπέλα, η οποία μπορεί να να βρίσκεται είτε μπροστά είτε πίσω από τον κινητήρα. Μετά το δεύτερο τμήμα του στροβίλου, τα καυσαέρια εξέρχονται ουσιαστικά με τη βαρύτητα, χωρίς πρακτικά ενέργεια, επομένως χρησιμοποιούνται απλά σωλήνες εξάτμισης για την αφαίρεσή τους. Παρόμοιοι κινητήρες χρησιμοποιούνται σε αεροσκάφη χαμηλής ταχύτητας και χαμηλού ύψους.

Turbofanοι κινητήρες έχουν παρόμοιο σχεδιασμό με τους κινητήρες στροβιλοκινητήρα, μόνο το δεύτερο τμήμα της τουρμπίνας δεν παίρνει όλη την ενέργεια από τα καυσαέρια, επομένως τέτοιοι κινητήρες έχουν επίσης ακροφύσιο εξάτμισης. Αλλά η κύρια διαφορά είναι ότι η τουρμπίνα χαμηλής πίεσης κινεί έναν ανεμιστήρα, ο οποίος είναι κλεισμένος σε ένα περίβλημα. Γι 'αυτό ένας τέτοιος κινητήρας ονομάζεται επίσης κινητήρας διπλού κυκλώματος, επειδή ο αέρας διέρχεται από το εσωτερικό κύκλωμα (τον ίδιο τον κινητήρα) και το εξωτερικό, το οποίο είναι απαραίτητο μόνο για να κατευθύνει το ρεύμα αέρα που ωθεί τον κινητήρα προς τα εμπρός. Γι 'αυτό έχουν ένα μάλλον «γεμάτο» σχήμα. Είναι αυτοί οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται στα περισσότερα σύγχρονα αεροσκάφη, καθώς είναι οι πιο οικονομικοί σε ταχύτητες που πλησιάζουν την ταχύτητα του ήχου και αποτελεσματικοί όταν πετούν σε υψόμετρα πάνω από 7000-8000m και έως 12000-13000m.

TurboshaftΟι κινητήρες είναι σχεδόν πανομοιότυποι σχεδιαστικά με τους στροβιλοκινητήρες, εκτός από το ότι ο άξονας, ο οποίος συνδέεται με τον στρόβιλο χαμηλής πίεσης, βγαίνει από τον κινητήρα και μπορεί να τροφοδοτήσει τα πάντα. Τέτοιοι κινητήρες χρησιμοποιούνται σε ελικόπτερα, όπου δύο ή τρεις κινητήρες κινούν έναν μόνο κύριο ρότορα και μια αντισταθμιστική ουρά έλικα. Ακόμη και τανκς όπως το T-80 και το αμερικανικό Abrams έχουν πλέον παρόμοιους σταθμούς παραγωγής ενέργειας.

Οι κινητήρες αεριοστροβίλου ταξινομούνται επίσης σύμφωνα με άλλεςσημάδια:

• ανά τύπο συσκευής εισόδου (ρυθμιζόμενη, μη ρυθμιζόμενη)
• ανά τύπο συμπιεστή (αξονικός, φυγόκεντρος, αξονικός φυγόκεντρος)
• ανά τύπο διαδρομής αέρα-αερίου (άμεση ροή, βρόχος)
• ανά τύπο στροβίλου (αριθμός σταδίων, αριθμός δρομέων κ.λπ.)
• ανά τύπο ακροφυσίου πίδακα (ρυθμιζόμενο, μη ρυθμιζόμενο) κ.λπ.

Κινητήρας Turbojet με αξονικό συμπιεστήέχει λάβει ευρεία χρήση. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, εμφανίζεται μια συνεχής διαδικασία. Ο αέρας διέρχεται από τον διαχύτη, επιβραδύνεται και εισέρχεται στον συμπιεστή. Στη συνέχεια εισέρχεται στον θάλαμο καύσης. Το καύσιμο τροφοδοτείται επίσης στον θάλαμο μέσω ακροφυσίων, το μείγμα καίγεται και τα προϊόντα καύσης μετακινούνται μέσω του στροβίλου. Τα προϊόντα καύσης στα πτερύγια του στροβίλου διαστέλλονται και προκαλούν την περιστροφή του. Στη συνέχεια, αέρια από τον στρόβιλο με μειωμένη πίεση εισέρχονται στο ακροφύσιο εκτόξευσης και εκτοξεύονται με μεγάλη ταχύτητα, δημιουργώντας ώθηση. Η μέγιστη θερμοκρασία εμφανίζεται επίσης στο νερό του θαλάμου καύσης.

Ο συμπιεστής και η τουρμπίνα βρίσκονται στον ίδιο άξονα. Παρέχεται κρύος αέρας για την ψύξη των προϊόντων καύσης. Στους σύγχρονους κινητήρες τζετ, η θερμοκρασία λειτουργίας μπορεί να υπερβεί το σημείο τήξης των κραμάτων των πτερυγίων του ρότορα κατά περίπου 1000 °C. Το σύστημα ψύξης των τμημάτων του στροβίλου και η επιλογή των ανθεκτικών στη θερμότητα και ανθεκτικών στη θερμότητα εξαρτημάτων κινητήρα είναι ένα από τα κύρια προβλήματα στο σχεδιασμό κινητήρων αεριωθουμένων όλων των τύπων, συμπεριλαμβανομένων των turbojet.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των κινητήρων turbojet με φυγόκεντρο συμπιεστή είναι ο σχεδιασμός των συμπιεστών. Η αρχή λειτουργίας τέτοιων κινητήρων είναι παρόμοια με τους κινητήρες με αξονικό συμπιεστή.

Κινητήρας αεριοστροβίλου. Βίντεο.

Χρήσιμα άρθρα για το θέμα.

Το 2006, η διοίκηση του Perm Engine-Building Complex και η OJSC Territorial Generating Company No. 9 (υποκατάστημα Perm) υπέγραψαν συμφωνία για την κατασκευή και την προμήθεια του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλου GTES-16PA που βασίζεται στο GTE-16PA με το PS Κινητήρας -90EU-16A.

Ζητήσαμε από τον Daniil SULIMOV, Αναπληρωτή Γενικό Σχεδιαστή και Επικεφαλής Σχεδιαστή μονάδων αεριοστροβίλου και σταθμών παραγωγής ενέργειας στην Aviadvigatel OJSC, να μας πει για τις κύριες διαφορές μεταξύ του νέου κινητήρα και του υπάρχοντος PS-90AGP-2.

Η κύρια διαφορά μεταξύ της εγκατάστασης GTE-16PA και της υπάρχουσας GTU-16PER είναι η χρήση ενός στροβίλου ισχύος με ταχύτητα περιστροφής 3000 rpm (αντί για 5300 rpm). Η μείωση της ταχύτητας περιστροφής καθιστά δυνατή την απαλλαγή από ένα ακριβό κιβώτιο ταχυτήτων και την αύξηση της αξιοπιστίας της μονάδας αεριοστροβίλου στο σύνολό της.

Τεχνικά χαρακτηριστικά κινητήρων GTU-16PER και GTE-16PA (υπό συνθήκες ISO)

Βελτιστοποίηση των κύριων παραμέτρων της τουρμπίνας ισχύος

Οι βασικές παράμετροι ενός ελεύθερου στροβίλου (ST): διάμετρος, διαδρομή ροής, αριθμός σταδίων, αεροδυναμική απόδοση - βελτιστοποιούνται για την ελαχιστοποίηση του άμεσου λειτουργικού κόστους.

Το λειτουργικό κόστος περιλαμβάνει το κόστος αγοράς του CT και το κόστος για μια ορισμένη περίοδο λειτουργίας (αποδεκτό από τον πελάτη ως περίοδος απόσβεσης). Η επιλογή μιας περιόδου απόσβεσης που ήταν αρκετά προβλέψιμη για τον πελάτη (όχι περισσότερο από 3 χρόνια) κατέστησε δυνατή την εφαρμογή ενός οικονομικά υγιούς σχεδιασμού.

Η επιλογή της βέλτιστης επιλογής ελεύθερου στροβίλου για μια συγκεκριμένη εφαρμογή ως μέρος του GTE-16PA έγινε στο σύστημα κινητήρα στο σύνολό του με βάση τη σύγκριση του άμεσου κόστους λειτουργίας για κάθε επιλογή.

Χρησιμοποιώντας μονοδιάστατη μοντελοποίηση του ST με βάση τη μέση διάμετρο, προσδιορίστηκε το επιτεύξιμο επίπεδο αεροδυναμικής απόδοσης ST για έναν διακριτά καθορισμένο αριθμό σταδίων. Επιλέχθηκε το βέλτιστο τμήμα ροής για αυτήν την επιλογή. Ο αριθμός των λεπίδων, λαμβάνοντας υπόψη τη σημαντική επίδρασή τους στο κόστος, επιλέχθηκε από την προϋπόθεση να εξασφαλιστεί ο συντελεστής αεροδυναμικού φορτίου Zweifel ίσος με ένα.

Με βάση την επιλεγμένη διαδρομή ροής, υπολογίστηκε το βάρος του CT και το κόστος παραγωγής. Στη συνέχεια συγκρίθηκαν οι επιλογές στροβίλου στο σύστημα κινητήρα με βάση το άμεσο κόστος λειτουργίας.

Κατά την επιλογή του αριθμού των σταδίων για το ST, λαμβάνονται υπόψη οι αλλαγές στην απόδοση, το κόστος απόκτησης και το κόστος λειτουργίας (κόστος καυσίμου).

Το κόστος κτήσης αυξάνεται ομοιόμορφα με την αύξηση του κόστους καθώς αυξάνεται ο αριθμός των σταδίων. Με τον ίδιο τρόπο, αυξάνεται η πραγματοποιηθείσα απόδοση - ως αποτέλεσμα της μείωσης του αεροδυναμικού φορτίου στη σκηνή. Το λειτουργικό κόστος (συστατικό καυσίμου) μειώνεται με την αύξηση της απόδοσης. Ωστόσο, το συνολικό κόστος έχει ένα σαφές ελάχιστο με τέσσερα στάδια στον στρόβιλο ισχύος.

Οι υπολογισμοί έλαβαν υπόψη τόσο την εμπειρία των δικών μας εξελίξεων όσο και την εμπειρία άλλων εταιρειών (που εφαρμόστηκαν σε συγκεκριμένα σχέδια), γεγονός που κατέστησε δυνατή τη διασφάλιση της αντικειμενικότητας των αξιολογήσεων.

Στην τελική σχεδίαση, αυξάνοντας το φορτίο στη σκηνή και μειώνοντας την απόδοση του ST από τη μέγιστη δυνατή τιμή κατά περίπου 1%, κατέστη δυνατό να μειωθεί το συνολικό κόστος του πελάτη κατά σχεδόν 20%. Αυτό επιτεύχθηκε με τη μείωση του κόστους και της τιμής του στροβίλου κατά 26% σε σχέση με την επιλογή με τη μέγιστη απόδοση.

Αεροδυναμική σχεδίαση ST

Η υψηλή αεροδυναμική απόδοση του νέου ST σε επαρκώς υψηλό φορτίο επιτεύχθηκε μέσω της χρήσης της εμπειρίας της Aviadvigatel OJSC στην ανάπτυξη στροβίλων χαμηλής πίεσης και στροβίλων ισχύος, καθώς και με τη χρήση χωρικών αεροδυναμικών μοντέλων πολλαπλών σταδίων που χρησιμοποιούν το Εξισώσεις Euler (χωρίς να λαμβάνεται υπόψη το ιξώδες) και Navier-Stokes (λαμβάνοντας υπόψη το ιξώδες ).

Σύγκριση παραμέτρων των τουρμπινών GTE-16PA και Rolls-Royce TND

Μια σύγκριση των παραμέτρων του GTE-16PA ST και του πιο σύγχρονου Rolls-Royce LPT της οικογένειας Trent (διάγραμμα Smith) δείχνει ότι όσον αφορά τη γωνία περιστροφής ροής στα πτερύγια (περίπου 1050), το νέο ST βρίσκεται στο επίπεδο στροβίλων Rolls-Royce. Η απουσία αυστηρών περιορισμών βάρους που είναι εγγενείς στις δομές των αεροσκαφών κατέστησε δυνατή τη ελαφρά μείωση του συντελεστή φορτίου dH/U2 αυξάνοντας τη διάμετρο και την περιφερειακή ταχύτητα. Το μέγεθος της ταχύτητας εξόδου (τυπικό των επίγειων κατασκευών) κατέστησε δυνατή τη μείωση της σχετικής αξονικής ταχύτητας. Γενικά, οι δυνατότητες του σχεδιασμένου ST για την επίτευξη αποτελεσματικότητας είναι στο επίπεδο που χαρακτηρίζει τα στάδια της οικογένειας Trent.

Ένα χαρακτηριστικό της αεροδυναμικής του σχεδιασμένου ST είναι επίσης η εξασφάλιση της βέλτιστης τιμής απόδοσης του στροβίλου σε λειτουργίες μερικής ισχύος, χαρακτηριστικό της λειτουργίας στη βασική λειτουργία.

Ενώ διατηρείται η ταχύτητα περιστροφής, μια αλλαγή (μείωση) στο φορτίο στον ρότορα οδηγεί σε αύξηση της γωνίας προσβολής (απόκλιση της κατεύθυνσης ροής αερίου στην είσοδο προς τα πτερύγια από την υπολογιζόμενη τιμή) στην είσοδο στο ζάντες λεπίδας. Εμφανίζονται αρνητικές γωνίες προσβολής, οι πιο σημαντικές στα τελευταία στάδια του στροβίλου.

Ο σχεδιασμός ζαντών λεπίδας ST με υψηλή αντοχή στις αλλαγές στις γωνίες προσβολής διασφαλίζεται από το ειδικό προφίλ των ζαντών με πρόσθετη επαλήθευση της σταθερότητας των αεροδυναμικών απωλειών (σύμφωνα με αεροδυναμικά μοντέλα Navier-Stokes 2D/3D) σε μεγάλες γωνίες ροής εισόδου.

Τα αναλυτικά χαρακτηριστικά του νέου ST έδειξαν, ως αποτέλεσμα, σημαντική αντίσταση στις αρνητικές γωνίες προσβολής, καθώς και τη δυνατότητα χρήσης του ST για την οδήγηση γεννητριών που παράγουν ρεύμα με συχνότητα 60 Hz (με ταχύτητα περιστροφής 3600 σ.α.λ. ), δηλαδή τη δυνατότητα αύξησης της ταχύτητας περιστροφής κατά 20 % χωρίς αισθητή απώλεια απόδοσης. Ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, οι απώλειες στην απόδοση είναι σχεδόν αναπόφευκτες σε λειτουργίες χαμηλής κατανάλωσης (που οδηγεί σε πρόσθετη αύξηση στις αρνητικές γωνίες επίθεσης).
Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά του ST
Για να μειωθεί η κατανάλωση υλικού και το βάρος του ST, χρησιμοποιήθηκαν αποδεδειγμένες προσεγγίσεις της αεροπορίας στο σχεδιασμό του στροβίλου. Ως αποτέλεσμα, η μάζα του ρότορα, παρά την αύξηση της διαμέτρου και του αριθμού των σταδίων, αποδείχθηκε ότι είναι ίση με τη μάζα του ρότορα του στροβίλου ισχύος GTU-16PER. Αυτό εξασφάλισε σημαντική ενοποίηση των μεταδόσεων· το σύστημα λαδιού, το σύστημα πίεσης των στηρίξεων και η ψύξη του ST ενοποιήθηκαν επίσης.
Η ποσότητα του αέρα που χρησιμοποιείται για τη συμπίεση των εδράνων μετάδοσης έχει αυξηθεί και η ποιότητα του αέρα έχει βελτιωθεί, συμπεριλαμβανομένου του καθαρισμού και της ψύξης του. Η ποιότητα λίπανσης των ρουλεμάν μετάδοσης έχει επίσης βελτιωθεί με τη χρήση στοιχείων φίλτρου με λεπτότητα φιλτραρίσματος έως και 6 microns.
Προκειμένου να αυξηθεί η λειτουργική ελκυστικότητα της νέας μονάδας αεριοστροβίλου, έχει εισαχθεί ένα ειδικά ανεπτυγμένο σύστημα ελέγχου, το οποίο επιτρέπει στον πελάτη να χρησιμοποιεί τύπους στροβιλοστροβίλου (αέρας και αερίου) και υδραυλικής εκτόξευσης.
Τα χαρακτηριστικά βάρους και μεγέθους του κινητήρα καθιστούν δυνατή τη χρήση σειριακών σχεδίων του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής με μπλοκ GTES-16P για την τοποθέτησή του.
Το θόρυβο και το θερμομονωτικό περίβλημα (όταν τοποθετείται σε μόνιμες εγκαταστάσεις) διασφαλίζει τα ακουστικά χαρακτηριστικά του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αεριοστροβίλου στο επίπεδο που απαιτείται από τα υγειονομικά πρότυπα.
Ο πρώτος κινητήρας αυτή τη στιγμή υποβάλλεται σε μια σειρά ειδικών δοκιμών. Η γεννήτρια αερίου κινητήρα έχει ήδη περάσει το πρώτο στάδιο ισοδύναμων κυκλικών δοκιμών και έχει ξεκινήσει το δεύτερο στάδιο μετά από αναθεώρηση τεχνικής κατάστασης, η οποία θα ολοκληρωθεί την άνοιξη του 2007.

Ο στρόβιλος ισχύος ως μέρος ενός κινητήρα πλήρους μεγέθους πέρασε την πρώτη ειδική δοκιμή, κατά την οποία λήφθηκαν δείκτες για 7 χαρακτηριστικά γκαζιού και άλλα πειραματικά δεδομένα.
Με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών, βγήκε συμπέρασμα σχετικά με την απόδοση του CT και τη συμμόρφωσή του με τις δηλωμένες παραμέτρους.
Επιπλέον, με βάση τα αποτελέσματα των δοκιμών, έγιναν ορισμένες προσαρμογές στη σχεδίαση ST, συμπεριλαμβανομένης της αλλαγής του συστήματος ψύξης του περιβλήματος για τη μείωση της παραγωγής θερμότητας στις εγκαταστάσεις του σταθμού και τη διασφάλιση πυρασφάλειας, καθώς και τη βελτιστοποίηση των ακτινικών αποστάσεων για αύξηση της απόδοσης και προσαρμογή η αξονική δύναμη.
Η επόμενη δοκιμή της τουρμπίνας ισχύος έχει προγραμματιστεί για το καλοκαίρι του 2007.

Μονάδα αεριοστροβίλου GTE-16PA
παραμονές ειδικών δοκιμών

Η εφεύρεση αναφέρεται σε τουρμπίνες χαμηλής πίεσης κινητήρων αεριοστροβίλου για αεροπορική χρήση. Ο στρόβιλος χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα αεριοστροβίλου περιλαμβάνει έναν ρότορα, έναν στάτορα με πίσω στήριγμα, μια τσιμούχα λαβυρίνθου με εσωτερικές και εξωτερικές φλάντζες στο στήριγμα του πίσω στάτορα. Η λαβύρινθος σφράγιση του στροβίλου είναι κατασκευασμένη από δύο επίπεδα. Η εσωτερική βαθμίδα σχηματίζεται από δύο κορυφογραμμές στεγανοποίησης του λαβυρίνθου που κατευθύνονται προς τον άξονα του στροβίλου και η επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της στεγανοποίησης λαβυρίνθου κατευθύνεται προς το τμήμα ροής του στροβίλου. Η εξωτερική βαθμίδα σχηματίζεται από στεγανωτικές ράχες του λαβυρίνθου που κατευθύνονται προς το τμήμα ροής του στροβίλου και η επιφάνεια εργασίας της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου κατευθύνεται προς τον άξονα του στροβίλου. Οι στεγανωτικές ράχες του λαβυρίνθου της εσωτερικής βαθμίδας της σφραγίδας λαβυρίνθου κατασκευάζονται με παράλληλα εσωτερικά τοιχώματα, μεταξύ των οποίων τοποθετείται ένας δακτύλιος απόσβεσης. Η εξωτερική φλάντζα της σφράγισης λαβυρίνθου είναι κατασκευασμένη με μια εξωτερική κλειστή δακτυλιοειδή κοιλότητα αέρα. Μεταξύ του τμήματος ροής του στροβίλου και της εξωτερικής φλάντζας του στεγανοποιητικού λαβυρίνθου υπάρχει ένα δακτυλιοειδές τοίχωμα φραγμού εγκατεστημένο στο πίσω στήριγμα του στάτορα. Η επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου βρίσκεται με τέτοιο τρόπο ώστε ο λόγος της εσωτερικής διαμέτρου στην έξοδο της διαδρομής ροής του στροβίλου προς τη διάμετρο της επιφάνειας εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου είναι 1,05 1,5 . Η εφεύρεση βελτιώνει την αξιοπιστία ενός στροβίλου χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα αεριοστροβίλου. 3 άρρωστος.

Σχέδια για το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RF 2507401

Η εφεύρεση αναφέρεται σε τουρμπίνες χαμηλής πίεσης κινητήρων αεριοστροβίλου για αεροπορική χρήση.

Είναι γνωστός ένας στρόβιλος χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα αεριοστροβίλου με οπίσθιο στήριγμα, στον οποίο η σφράγιση λαβυρίνθου που χωρίζει την πίσω κοιλότητα εκκένωσης του στροβίλου από τη διαδρομή ροής στην έξοδο του στροβίλου είναι κατασκευασμένη με τη μορφή μιας βαθμίδας. (S.A. Vyunov, «Σχεδίαση και μηχανική κινητήρων αεριοστροβίλων αεροσκαφών», Μόσχα, «Μηχανουργείο», 1981, σ. 209).

Ένα μειονέκτημα του γνωστού σχεδιασμού είναι η χαμηλή σταθερότητα της πίεσης στην κοιλότητα εκκένωσης του στροβίλου λόγω της ασταθούς τιμής των ακτινικών διακένων στη σφράγιση του λαβυρίνθου, ειδικά σε μεταβλητές συνθήκες λειτουργίας του κινητήρα.

Η πλησιέστερη σχεδίαση με την αξιούμενη σχεδίαση είναι ένας στρόβιλος χαμηλής πίεσης κινητήρα αεριοστρόβιλου, που περιλαμβάνει έναν ρότορα, έναν στάτορα με πίσω στήριγμα, μια τσιμούχα λαβυρίνθου με εσωτερικές και εξωτερικές φλάντζες λαβυρίνθου εγκατεστημένες στο στήριγμα του πίσω στάτορα (Δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ΗΠΑ Αρ. 7905083, F02K 3/02, 15/03/2011).

Το μειονέκτημα του γνωστού σχεδιασμού, που υιοθετήθηκε ως πρωτότυπο, είναι το αυξημένο μέγεθος της αξονικής δύναμης του ρότορα του στροβίλου, το οποίο μειώνει την αξιοπιστία του στροβίλου και του κινητήρα συνολικά λόγω της χαμηλής αξιοπιστίας του ρουλεμάν γωνιακής επαφής, το οποίο απορροφά την αυξημένη αξονική δύναμη του ρότορα του στροβίλου.

Το τεχνικό αποτέλεσμα της αξιούμενης εφεύρεσης είναι η αύξηση της αξιοπιστίας του στροβίλου χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα αεριοστροβίλου μειώνοντας την αξονική δύναμη του ρότορα του στροβίλου και διασφαλίζοντας τη σταθερότητα της αξονικής δύναμης όταν λειτουργεί σε μεταβατικές λειτουργίες.

Το καθορισμένο τεχνικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται από το γεγονός ότι σε έναν στρόβιλο χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα αεριοστρόβιλου, που περιλαμβάνει έναν ρότορα, έναν στάτορα με πίσω στήριγμα, μια σφράγιση λαβυρίνθου κατασκευασμένη με εσωτερικές και εξωτερικές φλάντζες εγκατεστημένες στο πίσω στήριγμα του στάτορα , η σφράγιση λαβύρινθου του στροβίλου είναι δύο επιπέδων, με την εσωτερική βαθμίδα της σφράγισης λαβυρίνθου να σχηματίζεται από δύο ράχες στεγανοποίησης του λαβυρίνθου που κατευθύνονται προς τον άξονα του στροβίλου και η επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου, κατευθυνόμενη προς τμήμα ροής του στροβίλου και η εξωτερική βαθμίδα της σφράγισης του λαβυρίνθου σχηματίζεται από στεγανωτικές ράχες του λαβυρίνθου, που κατευθύνονται προς το τμήμα ροής του στροβίλου και την επιφάνεια εργασίας της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου, κατευθυνόμενη προς τον άξονα του στροβίλου και οι στεγανωτικές χτένες του λαβυρίνθου της εσωτερικής βαθμίδας της σφράγισης λαβυρίνθου κατασκευάζονται με παράλληλα εσωτερικά τοιχώματα, μεταξύ των οποίων τοποθετείται δακτύλιος απόσβεσης και η εξωτερική φλάντζα της σφράγισης λαβυρίνθου είναι κατασκευασμένη με εξωτερική κλειστή δακτυλιοειδή κοιλότητα αέρα, ενώ τοποθετείται ένα δακτυλιοειδές μεταξύ του τμήματος ροής του στροβίλου και της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου, ένα τοίχωμα φραγμού που είναι εγκατεστημένο στο πίσω στήριγμα του στάτορα και η επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της στεγανοποίησης λαβυρίνθου βρίσκεται με τέτοιο τρόπο ώστε η πληρούται η προϋπόθεση:

όπου D είναι η εσωτερική διάμετρος στην έξοδο της διαδρομής ροής του στροβίλου,

Κατασκευή σφράγισης λαβυρίνθου δύο επιπέδων στην έξοδο ενός στροβίλου χαμηλής πίεσης, διευθέτηση των στρώσεων σφράγισης με τέτοιο τρόπο ώστε η εσωτερική βαθμίδα να σχηματίζεται από δύο ραβδώσεις στεγανοποίησης λαβυρίνθου που κατευθύνονται προς τον άξονα του στροβίλου και την επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας του η τσιμούχα λαβύρινθου που κατευθύνεται προς το τμήμα ροής του στροβίλου, και η εξωτερική βαθμίδα σχηματίζεται από εκείνες που κατευθύνονται προς το τμήμα ροής του στροβίλου στεγανωτικές χτένες του λαβυρίνθου και οι επιφάνειες εργασίας της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου που κατευθύνονται προς τον άξονα του στροβίλου, επιτρέπουν αξιόπιστη λειτουργία της σφράγισης λαβυρίνθου κατά τις μεταβατικές συνθήκες λειτουργίας του στροβίλου, η οποία εξασφαλίζει τη σταθερότητα της αξονικής δύναμης που ασκεί ο ρότορας του στροβίλου και αυξάνει την αξιοπιστία του.

Κάνοντας τις ράχες στεγανοποίησης του λαβύρινθου της εσωτερικής βαθμίδας της στεγανοποίησης με παράλληλα εσωτερικά τοιχώματα, μεταξύ των οποίων τοποθετείται ένας δακτύλιος απόσβεσης, μειώνει τις τάσεις δόνησης στο λαβύρινθο και μειώνει τα ακτινικά διάκενα μεταξύ των κορυφογραμμών του λαβύρινθου και των φλαντζών του λαβυρίνθου σφραγίδα.

Η κατασκευή της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου με μια εξωτερική κλειστή κοιλότητα αέρα, καθώς και η τοποθέτηση ενός δακτυλιοειδούς τοίχου φραγμού εγκατεστημένο στο πίσω στήριγμα του στάτορα μεταξύ του τμήματος ροής του στροβίλου και της εξωτερικής φλάντζας του σφράγισης λαβυρίνθου, καθιστά δυνατή τη σημαντική μειώστε τον ρυθμό θέρμανσης και ψύξης της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου σε μεταβατικές λειτουργίες, φέρνοντάς την έτσι πιο κοντά στον ρυθμό θέρμανσης και ψύξης της εξωτερικής βαθμίδας της σφράγισης λαβυρίνθου, η οποία εξασφαλίζει τη σταθερότητα των ακτινικών διακένων μεταξύ των στάτορα και τον ρότορα στη στεγανοποίηση και αυξάνει την αξιοπιστία του στροβίλου χαμηλής πίεσης διατηρώντας σταθερή πίεση στην κοιλότητα εκφόρτωσης μετά τον στρόβιλο.

Η επιλογή της αναλογίας D/d=1,05 1,5 οφείλεται στο γεγονός ότι στο D/d<1,05 снижается надежность работы лабиринтного уплотнения из-за воздействия на уплотнение высокотемпературного газа, выходящего из турбины низкого давления.

Όταν D/d>1,5, η αξιοπιστία του κινητήρα αεριοστροβίλου μειώνεται λόγω της μείωσης της αξονικής δύναμης εκφόρτωσης που επενεργεί στον ρότορα του στροβίλου χαμηλής πίεσης.

Το σχήμα 1 δείχνει μια διαμήκη τομή ενός στροβίλου χαμηλής πίεσης ενός κινητήρα αεριοστροβίλου.

Το Σχήμα 2 δείχνει το στοιχείο I στο Σχήμα 1 σε μεγέθυνση.

Το Σχήμα 3 δείχνει το στοιχείο II στο Σχήμα 2 σε μεγέθυνση.

Ο στρόβιλος χαμηλής πίεσης 1 ενός κινητήρα αεριοστροβίλου αποτελείται από έναν ρότορα 2 και έναν στάτορα 3 με οπίσθιο στήριγμα 4. Για να μειωθούν οι αξονικές δυνάμεις από τις δυνάμεις αερίου που δρουν στον ρότορα 2 στην έξοδο του, μια κοιλότητα εκφόρτωσης υψηλής πίεσης Το 6 κατασκευάζεται μεταξύ του δίσκου του τελευταίου σταδίου 5 του ρότορα 2 και της πίεσης του πίσω υποστηρίγματος 4, ο οποίος φουσκώνει με αέρα λόγω της ενδιάμεσης βαθμίδας του συμπιεστή (δεν φαίνεται) και διαχωρίζεται από το τμήμα ροής 7 του στροβίλου 1 με μια σφράγιση λαβύρινθου δύο επιπέδων και ο λαβύρινθος στεγανοποίησης 8 στερεώνεται με μια κοχλιοτομημένη σύνδεση 9 στον δίσκο του τελευταίου σταδίου 5 του ρότορα 2 και η εσωτερική φλάντζα 10 και η εξωτερική φλάντζα 11 στεγανοποιούνται λαβύρινθος στο οπίσθιο στήριγμα 4 του στάτορα 3. Η εσωτερική βαθμίδα της σφράγισης λαβυρίνθου σχηματίζεται από την επιφάνεια εργασίας 12 της εσωτερικής φλάντζας 10, που κατευθύνεται (βλέπει) προς το τμήμα ροής 7 του στροβίλου 1 και δύο ράχες στεγανοποίησης 13, 14 του ο λαβύρινθος 8, κατευθυνόμενος προς τον άξονα 15 της τουρμπίνας 1. Τα εσωτερικά τοιχώματα 16, 17, αντίστοιχα, των χτενιών 13, 14 είναι παράλληλα μεταξύ τους. Ένας δακτύλιος απόσβεσης 18 είναι εγκατεστημένος μεταξύ των εσωτερικών τοιχωμάτων 16 και 17, βοηθώντας στη μείωση των τάσεων δόνησης στον λαβύρινθο 8 και στη μείωση των ακτινικών διακένων 19 και 20, αντίστοιχα, μεταξύ του λαβύρινθου 8 του ρότορα 2 και των φλαντζών 10, 11. Η εξωτερική βαθμίδα της σφράγισης του λαβυρίνθου σχηματίζεται από την επιφάνεια εργασίας 21 της εξωτερικής φλάντζας 11, που κατευθύνεται (με κατεύθυνση) προς τον άξονα 15 του στροβίλου 1, και τις χτένες στεγανοποίησης 22 του λαβυρίνθου 8, κατευθυνόμενες προς το τμήμα ροής 7 του στρόβιλος 1. Η εξωτερική φλάντζα 11 της σφράγισης λαβυρίνθου είναι κατασκευασμένη με μια εξωτερική κλειστή δακτυλιοειδή κοιλότητα αέρα 23, που περιορίζεται εξωτερικά από το τοίχωμα 24 της εξωτερικής φλάντζας 11. Μεταξύ του τοιχώματος 24 της εξωτερικής φλάντζας 11 της σφράγισης λαβυρίνθου και το τμήμα ροής 7 του στροβίλου 1 υπάρχει ένα δακτυλιοειδές τοίχωμα φραγμού 25 εγκατεστημένο στο πίσω στήριγμα 4 του στάτη 3 και προστατεύει την εξωτερική φλάντζα 11 από τη ροή αερίου υψηλής θερμοκρασίας 26 που ρέει στο τμήμα ροής 7 του στροβίλου 1.

Η επιφάνεια εργασίας 12 της εσωτερικής φλάντζας 10 της στεγανοποίησης λαβυρίνθου βρίσκεται με τέτοιο τρόπο ώστε να πληρούται η προϋπόθεση:

όπου D είναι η εσωτερική διάμετρος του τμήματος ροής 7 του στροβίλου 1 (στην έξοδο του τμήματος ροής 7).

d είναι η διάμετρος της επιφάνειας εργασίας 12 της εσωτερικής φλάντζας 10 της στεγανοποίησης λαβυρίνθου.

Η συσκευή λειτουργεί ως εξής.

Όταν ο στρόβιλος χαμηλής πίεσης 1 λειτουργεί, η κατάσταση θερμοκρασίας της εξωτερικής φλάντζας 11 της στεγανοποίησης λαβυρίνθου μπορεί να επηρεαστεί από μια αλλαγή στη θερμοκρασία της ροής αερίου 26 στο τμήμα ροής 7 του στροβίλου 1, η οποία θα μπορούσε να αλλάξει σημαντικά το ακτινικό διάκενο 19 και η αξονική δύναμη που επενεργεί στον ρότορα 2 λόγω αλλαγών στην πίεση του αέρα στην κοιλότητα εκκένωσης 6. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει, καθώς η εσωτερική φλάντζα 10 της εσωτερικής βαθμίδας της σφράγισης του λαβυρίνθου δεν εκτίθεται στο ροή αερίου 26, η οποία συμβάλλει στη σταθερότητα του ακτινικού διακένου 20 μεταξύ της εσωτερικής φλάντζας 10 και των χτενιών λαβυρίνθου 13, 14, καθώς και στη σταθερότητα της πίεσης στην κοιλότητα 6 και στη σταθερότητα της αξονικής δύναμης που επενεργεί στον ρότορα 2 του στροβίλου 1.

ΑΠΑΙΤΗΣΗ

Στρόβιλος χαμηλής πίεσης κινητήρα αεριοστροβίλου, που περιλαμβάνει ρότορα, στάτορα με οπίσθιο στήριγμα, στεγανοποίηση λαβυρίνθου με εσωτερικές και εξωτερικές φλάντζες εγκατεστημένες στο πίσω στήριγμα του στάτορα, που χαρακτηρίζεται από το ότι είναι κατασκευασμένη η σφράγιση λαβυρίνθου του στροβίλου δύο επιπέδων, ενώ η εσωτερική βαθμίδα της σφράγισης του λαβυρίνθου σχηματίζεται από δύο σφραγιστικές ράχες του λαβυρίνθου, που κατευθύνονται προς τον άξονα του στροβίλου, και την επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της σφραγίδας λαβυρίνθου κατευθυνόμενη προς το τμήμα ροής του στροβίλου, και η εξωτερική βαθμίδα της σφράγισης του λαβυρίνθου σχηματίζεται από στεγανωτικές ράχες του λαβυρίνθου που κατευθύνονται προς το τμήμα ροής του στροβίλου και η επιφάνεια εργασίας της εξωτερικής φλάντζας της σφράγισης λαβυρίνθου κατευθύνεται προς τον άξονα του στροβίλου και τη στεγανοποίηση Τα χτένια λαβυρίνθου του Η εσωτερική βαθμίδα της σφράγισης του λαβυρίνθου κατασκευάζεται με παράλληλα εσωτερικά τοιχώματα, μεταξύ των οποίων τοποθετείται δακτύλιος απόσβεσης και η εξωτερική φλάντζα της σφράγισης λαβυρίνθου είναι κατασκευασμένη με μια εξωτερική κλειστή δακτυλιοειδή κοιλότητα αέρα, ενώ μεταξύ του τμήματος ροής του στροβίλου και του εξωτερικού φλάντζα του στεγανοποιητικού λαβύρινθου υπάρχει ένα δακτυλιοειδές τοίχωμα φραγμού τοποθετημένο στο πίσω στήριγμα του στάτορα και η επιφάνεια εργασίας της εσωτερικής φλάντζας του στεγανοποιητικού λαβυρίνθου βρίσκεται με τέτοιο τρόπο ώστε να πληρούται η προϋπόθεση:

Δ/δ=1,05 1,5, όπου

D είναι η εσωτερική διάμετρος στην έξοδο της διαδρομής ροής του στροβίλου,

d είναι η διάμετρος της επιφάνειας εργασίας της εσωτερικής φλάντζας της τσιμούχας λαβυρίνθου.