Russian English
Новости О нас Обучение Галерея Друзья Архив Форум
Home | Help | Search | Login | Register
Welcome, Guest. Please login or register.
10.05.2024 - 15:28
29720 Posts in 2157 Topics by 839 Members
Latest Member: triton
Форум ЦПВЛ / VFTC Forum  |  Форумы ЦПВЛ  |  Класс теоретической подготовки  |  Topic: Принцип работы ТРВД: к чему приложены силы, толкающие двигатель вперед
Pages: 1 2 [All] Print
Author Topic: Принцип работы ТРВД: к чему приложены силы, толкающие двигатель вперед  (Read 41576 times)
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« on: 03.09.2007 - 18:35 »
Принцип работы ТРВД: к чему приложены силы, толкающие двигатель вперед?

Возникли следующие вопросы по поводу работы ТРВД:

1. Спереди идет компрессор. Его назначение создавать давление окислителя
(воздуха) на вход камер сгорания. После камер сгорания, на одном валу
с компрессором идет турбина. Ее назначение - раскручивать компрессор.

Вопрос такой: а к чему приложены силы, толкающие двигатель вперед?
По идее, компрессор, толкая воздух назад, сам толкается вперед.
Но продукты сгорания, раскручивая турбину, толкают ее назад.
Где тогда получаются нескомпенсированные силы?

Также, если на выходе сопла выходит реактивная струя, то как она
толкает сам двигатель вперед? Или, если силы действовали на двигатель
в момент образования реактивной струи, то в в какой момент и на
какие части двигателя?

2. Наличие форсажной камеры увеличивает тягу двигателя. Но
форсажная камера стоит уже после лопаток турбины. К чему
приложено давление газа, создаваемое при сжигании топлива
в форсажной камере?
Logged
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #1 on: 03.09.2007 - 22:00 »
Помоему, где-то на нашем форуме принцип работы ТРД обсуждался уже...

А шо есть ТРВД?
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
An.Petrovich
Летчик ЦПВЛ
**
Posts: 4249
Offline


WWW
« Reply #2 on: 04.09.2007 - 09:47 »
Основную составляющую силы тяги ТРД создаёт, как ни странно, профилированный воздухозаборник (если он имеет место быть), и компрессор.
Logged
Удачи! smile
An.Petrovich, =103= ЦПВЛ
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #3 on: 04.09.2007 - 11:43 »
Компрессор, ясное дело, толкает воздух назад, а сам получает импульс вперед. Но ведь сзади,
с точностью до наоборот стоит турбина....
А форсажная камера тогда как работает?
Logged
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #4 on: 04.09.2007 - 11:46 »
По поводу ТРВД ошибся - имер в виду ТРД /ТВД.
Logged
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #5 on: 04.09.2007 - 18:51 »
2 An.Petrovich:
Вопрос стоит конкретно:
Нужно точно указать, где возникает разница сил давления воздуха на элементы двигателя, являющаяся, фактически, силой тяги.
В ВЗ разница может быть, насколько я понимаю, когда клин выдвинут и есть разница давлений на его передней и задней поверхностях. А на дозвуке?
Компрессор - здесь тоже понятно, давление перед лопаткой компрессора ниже чем за лопаткой, ведь компрессор потому так и называется, что сжимает воздух.

Однако же. Вопрос про ФОРСАЖ крайне интересен. Ведь при включении форсажа режим работы ВЗ и компрессора не меняется (на стенде к примеру, что бы забыть про увеличение скорости). Расход воздуха - тот же. Однако же тяга растет. Где возникла дополнительная разница сил? На стабилизаторе горения? На задней стенке форсажной камеры? Но это же турбина. Т.е. на задней поверхности лопаток турбины? Странно звучит. Вот интересно было бы узнать.
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
An.Petrovich
Летчик ЦПВЛ
**
Posts: 4249
Offline


WWW
« Reply #6 on: 05.09.2007 - 08:55 »
Хм... вопрос действительно интересный...
Сдаётся мне, что форсажная составляющая силы тяги приложена к той части сопла, которая расположена за критическим сечением (т.е. расширяющаяся часть).
Logged
Удачи! smile
An.Petrovich, =103= ЦПВЛ
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #7 on: 05.09.2007 - 09:28 »
ниразу...
Сопло Лаваля ведь на то и есть, что бы перевести давление в скорость, т.е. давление ЗА критическим сечением ниже, чем перед. Причем, в идеальном сопле Лаваля давление на срезе сопла равно атмосферному.
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
An.Petrovich
Летчик ЦПВЛ
**
Posts: 4249
Offline


WWW
« Reply #8 on: 05.09.2007 - 09:49 »
Ну ведь не на переднюю же стенку КС форсажи давят? Дожиг то идёт уже ЗА турбиной... во блин... а твоя версия?
Logged
Удачи! smile
An.Petrovich, =103= ЦПВЛ
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #9 on: 05.09.2007 - 10:00 »
Знаю точно, что в ракетном двигателеле сила тяги давит в переднюю стенку камеры сгорания.
Может все таки в заднюю поверхность лопаток турбины?
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
An.Petrovich
Летчик ЦПВЛ
**
Posts: 4249
Offline


WWW
« Reply #10 on: 05.09.2007 - 11:25 »
Ну или на форсажный контур... хм...
Logged
Удачи! smile
An.Petrovich, =103= ЦПВЛ
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #11 on: 05.09.2007 - 12:36 »
Форсажный контур? Шо цэ? Стабилизатор горения что-ли (круговая трубчатая решетка с перфорацией-форсунками за турбиной)? Дык какое давление на решетку то...
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #12 on: 05.09.2007 - 12:38 »
Вот собсно смотрим (АЛ-21)
http://www.airliners.net/open.file/1030611/L/
На стабилизатор давить некуда, дырчатый больно... smile
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
Moroz
Посетитель
**
Posts: 298
Offline
« Reply #13 on: 05.09.2007 - 21:37 »
Quote from: Han on 04.09.2007 - 18:51
Однако же. Вопрос про ФОРСАЖ крайне интересен. Ведь при включении форсажа режим работы ВЗ и компрессора не меняется (на стенде к примеру, что бы забыть про увеличение скорости). Расход воздуха - тот же. Однако же тяга растет. Где возникла дополнительная разница сил? На стабилизаторе горения? На задней стенке форсажной камеры? Но это же турбина. Т.е. на задней поверхности лопаток турбины? Странно звучит. Вот интересно было бы узнать.
Принцип работы ТРД: http://kursy.rsuh.ru/aero/html/kurs_82_0.html
Про форсаж: http://kursy.rsuh.ru/aero/html/kurs_84_0.html
Logged
Ясного неба, свежего пива!

Отрываюсь от земли.
Без разбега сразу взлет.
Порезвимся так и быть,
Понимает ли пилот, что ведет?
Не соперник я другим
Фюзеляжем и хвостом.
И на дальность я не в счет,
Понимает ли пилот, что ведет?
Вертолет, вертолет, вертолет.
(с) Пикник
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #14 on: 06.09.2007 - 13:55 »
Ну и где же там ответы на поставленные вопросы??
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #15 on: 07.09.2007 - 16:46 »
Нет, господа в указанных вами ссылках http://kursy.rsuh.ru/aero/html/kurs_82_0.html и http://kursy.rsuh.ru/aero/html/kurs_84_0.html
нет ни одного слова, объясняющего принцип работы двигателя.

Ни к камере сгорания, ни к форсажным трубочкам впрыска горючего никаких существенных сил приложено быть не может, т.к. многотонных усилий эти тонкостенные конструкции просто не выдержат.

Силы могут быть приложены к сужениям двигателя и к лопаткам турбин. Только они могут вынести многотонные усилия.
Лопатки компрессора толкают воздух назад и, соответственно, получают импульс вперед. Но лопатки турбины раскручиваются набегающим потоком и получают импульс назад. ГДЕ РАЗНИЦА СИЛ? Ну можно конечно расположить лопатки турбины под другим углом к потоку...

Сами по себе продукты сгорания, когда вырываются из сопла ничего уже не толкают. Рассуждения теплотехников, что де раз из сопла вырывается ускоренный поток, то двигатель получает импульс вперед есть чистая математика, которой физическая конкретика и суть явления просто не важны. Но при таком описательно-математическом подходе полностью теряется понимание сути физического процесса и границы применимости математических формул. Выходя за границы применимости мы либо будем получать "необъяснимые" (в рамках такого описательного подхода) погрешности, либо проскочим возможность резко улучшить КПД, работая в резонансе.

Кстати, сам подход гидро/аэродинамики к описанию среды как непрерывной и с распределенными параметрами уже делает невозможным резонансные схемы и приводит к нерешаемым аналитически уравнениям. Тут нужно от непрерывной среды переходить к частицам с массой, размерами, скоростями, длинной пробега и вандерваальсовым взаимодействием между ними.
Только тут получаем объяснение уравнению Бернулли (увеличение скорости и уменьшение давления потока, проходящего сквозь сужение) и, как следствие, объяснения подъемной силы крыла. Сейчас уравнение Бернулли доказывается исключительно с помощью законов сохранения энергии и неразрывности потока, а объяснение подъемной силы крыла есть не что иное, как ссылка на 100 летнюю модель Жуковского, позволяющую рассчитывать подъемную силу, но не вскрывающую суть явления.

Также, то что в аэродинамике называется хаотичным потоком, т.е. вихри - на самом деле поток очень структурированный, т.к. распределение скоростей частиц любого потока имеет сильно выраженный тренд в сторону его движения ==> падает давление на его границах ну и т.д....
Logged
An.Petrovich
Летчик ЦПВЛ
**
Posts: 4249
Offline


WWW
« Reply #16 on: 07.09.2007 - 21:06 »
Сильно. smile

Я вот вчера тоже копался в одной умной книжке - "Двухконтурные Авиационные Двигатели", но так нихрена и не понял, "куда" же форсаж приложен. smile

Понял лишь одно: что при включении форсажа приращение силы тяги обусловлено увеличением скорости истечения (т.е. кинетической энергией) реактивной струи, т.к. остальные параметры работы контуров ТРД при включении форсажа практически не изменяются. А т.к. увеличение скорости реактивной струи происходит непосредственно в ФК, т.е. за КС, за турбиной, и даже за стабилизаторами, то я всё-таки склоняюсь к мнению о том, что приращение силы тяги приложено к элементам сопла.
Logged
Удачи! smile
An.Petrovich, =103= ЦПВЛ
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #17 on: 07.09.2007 - 21:39 »
Обсчался с нашим Димой ...
Он тут как раз моделями ТРД, ТВД и т.п.Д smile занимается (в свете Ка-50 в т.ч.)
Так вот:
конечно, с т.з. раслада сил силу тяги никто не считает и такая информация есть только у прочнистов, расчитывающих конструкцию двигателя.
Но у нас есть расклад по давлениям, скоростям и температурам.
Итак, при включении форсажа в ФК не повышается скорость. Растет температура. Изменение давления до форсунок нет, т.к. за форсунками местные сверхзвуковые течения, отседова имеем, что давление воспринимается соплом за критическим сечением (т.к. за критическим сечением давление еще не выровнено, плюс газ рагоняется именно соплом лаваля, отталкиваясь от его стенок).
Т.е. форсажная составляющая тяги воспринимается соплом,
бесфорсажная - компрессором.

Резюме (собсно надо было с самого начала думать ширше): форсажная камера - полный аналог ракетного двигателя, в котором тяга создается соплом, т.к. выходя из критическо сечения давит на стенки сопла лаваля, при этом он как пружина отталкивается от стенок сопла и ускоряется.
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
An.Petrovich
Летчик ЦПВЛ
**
Posts: 4249
Offline


WWW
« Reply #18 on: 07.09.2007 - 23:18 »
Ну вот, блин...
А я те чё с самого начала говорил?
Logged
Удачи! smile
An.Petrovich, =103= ЦПВЛ
Han
Посетитель
*****
Posts: 4128
Offline
« Reply #19 on: 08.09.2007 - 09:20 »
Ну убей меня! Только не больно... smile
Logged
"Уверенный шаг вперед - есть результат хорошего пинка сзади..."
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #20 on: 08.09.2007 - 16:17 »
Не совсем понял, а каков тогда профиль (в сечении) форсажной камеры и сопла?
Если до сопла Лаваля поток имеет дозвуковые скорости, то ускоряясь в сопле он давит на сужающиеся
стенки сопла и толкает двигатель назад. Либо у ФК+Сопло более сложный профиль?
Logged
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #21 on: 08.09.2007 - 16:20 »
Опять же при безфорсажной схеме, чем отличается компрессор от турбины чтобы была разница сил?
Может наклоном лопаток и количеством ступеней?
Logged
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #22 on: 08.09.2007 - 16:57 »
Вот сечение двигателей с форсажной камерой. Но она вроде прямая, без скосов...
Logged
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #23 on: 08.09.2007 - 17:06 »
Кстати, а вот форсажная камера
Logged
Moroz
Посетитель
**
Posts: 298
Offline
« Reply #24 on: 15.09.2007 - 14:11 »
Quote from: Han on 06.09.2007 - 13:55
Ну и где же там ответы на поставленные вопросы??
Ну, переумничал я...

Quote from: An.Petrovich on 07.09.2007 - 21:06
Я вот вчера тоже копался в одной умной книжке - "Двухконтурные Авиационные Двигатели", но так нихрена и не понял, "куда" же форсаж приложен. smile

Неиначе - либо магия, либо шарлатанство. smile
Logged
Ясного неба, свежего пива!

Отрываюсь от земли.
Без разбега сразу взлет.
Порезвимся так и быть,
Понимает ли пилот, что ведет?
Не соперник я другим
Фюзеляжем и хвостом.
И на дальность я не в счет,
Понимает ли пилот, что ведет?
Вертолет, вертолет, вертолет.
(с) Пикник
whuser400
Посетитель
*
Posts: 10
Offline
« Reply #25 on: 17.09.2007 - 15:28 »
Народ - смотрите форум http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?id=57551
Logged
EdDeath
Посетитель
*

Posts: 23
Offline
« Reply #26 on: 07.01.2008 - 10:54 »
Так пришли к какому-то заключению или нет? По моему ответ очевиден, и прекрасно показан на рисунке сверху (разрез двигателя) оранжевым цветом.
Вентилятор, компрессор, турбина, конечно же испытывают определенные нагрузки, но они предназначены лишь для того, чтобы доставить воздух в камеру сгорания.А вот здесь, в камерах сгорания все и происходит.Будет проще если КС, ФК и сопло представить как емкость в которой создали огромное давление, оно не давит на что-то одно, оно давит на стенки этой емкости и единственное место куда это давление может уйти - это сопло.
Я думаю ответ: Камеры сгорания и сопло!
Logged
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Pages: 1 2 [All] Print 
Jump to:  
Search:  
Powered by SMF 1.1.21 | SMF © 2015, Simple Machines
© Центр Подготовки Виртуальных Летчиков. 2007
Новости О нас Обучение Галерея Друзья Архив Форум