Авиационные компрессоры

Для данного компрессора Цад и степень сжатия я зависят в основном от расхода О, который можно в обш,ем случае регулировать внешними условиями (скорость полета, площади проходных сечений и т. п.), и от числа оборотов рабочих колес, создающих напор. Для данного компрессора существуют расчетные наивыгоднейшие режимы работы, для которых т]ад имеет наибольшее значение. Максимальные значения Цад зависят от типа, назначения и условий работы компрессора. В лучших авиационных компрессорах в одной ступени со степенью сжатия я 1,5—1,4 достигаются значения т)ад 0,87—0,88. [c.106]

Теория авиационных компрессоров и газовых турбин (теория лопаточных машин) является первой частью общего курса теории двигателей летательных аппаратов. Она представляет самостоятельную научную дисциплину, без знания которой невозможно глубокое изучение теории современных газотурбинных двигателей (ГТД) и их эксплуатационных характеристик. [c.3]

При расчетах авиационного компрессора в качестве основных параметров эффективности решетки обычно принимают не коэффициенты сил, а угол отклонения потока в решетке [c.58]

ЗАДАЧИ И СПОСОБЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ КОМПРЕССОРОВ [c.135]

В книге излагаются основы теории авиационных компрессоров, турбин и входных устройств (воздухозаборников) силовых установок с газотурбинными двигателями (ГТД). Основное внимание уделяется процессам, протекающим в указанных элементах двигателей на различных режимах работы, их характеристикам и влиянию на них условий эксплуатации. [c.2]

Действительная мощность Л ст, которую необходимо затратить на вращение колеса ступени, превышает iV на некоторую дополнительную. величину,. идущую на преодоление сил вязкостного трения, возникающих при вращении диска колеса, колец, бандажей, лабиринтов и других элементов конструкции ступени (расположенных вне проточной части) в воздушной среде. Эту дополнительную мощность принято обозначать Nra, и называть мощностью трения диска. Кроме того, нужно было бы учесть трение в подшипниках, но в авиационных компрессорах его роль в балансе мощностей ничтожна и при необходимости учитывается отдельно. Таким образом, [c.52]

Степень повышения давления, работа сжатия воздуха и КПД ступени. На рис. 2.12 изображен процесс сжатия воздуха в ступени компрессора в pv и Гх-координатах. Изобары pi и рз соответствуют здесь давлению воздуха перед и за ступенью. Точка / изображает состояние воздуха на входе в ступень. В авиационных компрессорах, пропускающих через себя большие количества воздуха при сравнительно малой наружной поверхности корпуса, теплообмен между потоком в компрессоре и окружающей средой на установившихся режимах играет ничтожную роль. Поэтому мы будем в дальнейшем изложении считать внешний теплообмен в компрессоре в целом и в каждой его ступени отсутствующим. Если бы, кроме того, воздух в компрессоре был бы лишен вязкости, то процесс повы- [c.53]

Решетки профилей авиационных компрессоров работают в широком диапазоне значений чисел М и Re. Многочисленные экспериментальные и теоретические исследования позволили установить следующие особенности влияния чисел М и Re на работу и характеристики компрессорных решеток, составленных из профилей, применяемых в дозвуковых компрессорах. [c.87]

Обычно в авиационных компрессорах скорость воздуха на выходе из последней ступени равна 120—180 м/с. Большие значения относятся здесь к компрессорам с меньшей степенью повышения давления или с большим расходом воздуха, у которых лопатки последних ступеней получаются достаточно длинными и при повышенных значениях Са- [c.108]

Течения газа, которые можно считать не зависящими от какого-либо из критериев подобия (в определенном диапазоне его изменения), принято называть автомодельными по этому критерию. Практически в компрессорах мощных ГТД на малых и умеренных высотах полета числа Re превышают критические и поэтому течение газа в компрессорных решетках является автомодельным по числу Re. Помимо этого в авиационных компрессорах теплообмен с внешней средой также пренебрежимо мал и учитывать его нет необходимости. Показатель же адиабаты в большинстве случае в можно считать постоянным (не зависящим от изменения температуры воздуха на входе в компрессор). Исключение здесь могут составить -только режимы с очень большими числами М полета (Мн>3,5.... .. 4), когда температура на входе в компрессор значительно увеличивается. Пои сделанных допущениях подобие течений в компрессорах ГТД определяется только равенством чисел М. [c.120]

Относительное изменение максимальных значений КПД нерегулируемого компрессора при изменении Пдр зависит в основном от расчетной степени повышения давления я .р и при характерных для авиационных компрессоров соот- [c.176]

Указанные зависимости позволяют выполнить приближенный расчет характеристики нерегулируемого авиационного компрессора по значениям его параметров на расчетном режиме. [c.177]

Изложенная методика применима для нерегулируемых авиационных компрессоров н дает удовлетворительные результаты в диапазоне пр =0,6. .. 1,1. При регулировании компрессора поворотом лопаток направляющих аппаратов обычно каждому значению пр соответствует определенное (фиксированное) значение углов установки лопаток. Поэтому данные рис. 4.47 и 4.48 можно использовать и для регулируемых компрессоров, если значения коэффициента Цк и соответ- [c.180]

Обычно д 270-4-290 м/сек. В авиационных компрессорах окружная скорость достигает 375 м/сек. [c.415]

Абразивные материалы 625 Абсорбционно-диффузионные холодильные установки 2ба Абсорбционные холодильные установки 237, 239, 26U Авиационные компрессоры 411 [c.664]

Фасонные изделия изготовляют центробежным литьем в тех случаях, когда литьем в разовые формы эти изделия либо не могут быть получены, либо их получают с плохими техникоэкономическими показателями. Большинство фасонных изделий получают в формах с вертикальной осью вращения, а формы с горизонтальной осью вращения используют редко. При этом для фасонных изделий используют песчано-глинистые, металлические, керамические и графитовые формы. Наибольшее распространение фасонное литье получило при производстве венцов шарошек для установок колонкового бурения, корпусов клапанов, авиационных компрессоров и газовых турбин, фасонных барабанов и крышек энергетических установок высокого давления, турбинных колес, роторов короткозамкнутых двигателей, ювелирных и зуботехнических изделий и других тонкостенных деталей с извилистыми очертаниями, а также с тонким и острым рельефом. [c.389]

Электродвигатели и генераторы средней и малой мощности, легкие и средние редукторы, центробежные насосы и компрессоры, коренные и шатунные подшипники транспортных двигателей (авиационных, автомобильных, тракторных, тепловозных), прокатные станы. [c.308]

Из стеклопластиков изготовляют направляющие лопатки компрессоров, авиационных и ракетных двигателей, что дает возможность снизить вес этих аппаратов. [c.43]

В случае, если весь избыток давления, имеющийся в камере сгорания, используется на колесе турбины, двигатель перестает развивать реактивную силу, но при этом мощность турбины превосходит мощность, потребляемую компрессором избыток мощности можно использовать, например, для вращения авиационного винта или динамомашины. [c.56]

Компрессор является одним из основных агрегатов газотурбинных, поршневых и комбинированных авиационных двигателей. В поршневых двигателях сжатие воздуха происходит в цилиндрах. Если двигатель комбинированный, то сжатие воздуха или топливо-воз-душной смеси (наддув двигателя) предварительно осуществляется в компрессоре. Применение наддува было вызвано стремлением увеличить высотность двигателя, так как с увеличением высоты мощность простого двигателя падает, вследствие понижения плотности атмосферного воздуха. [c.142]

После 1945 г. началось бурное развитие авиационного газо-турбостроения как в СССР, так и в других странах. В настоящее время ГТУ широко распространены в авиации. Кроме того, ГТУ используются в качестве привода центробежных компрессоров для перекачивания природного газа от мест добычи к потребителю, двигателей на судах, локомотивах, автомобилях. Области использования ГТУ расширяются. [c.137]

По назначению ГТУ делят на стационарные, транспортные и авиационные. Стационарные энергетические ГТУ служат для выработки электрической и тепловой энергии на электростанциях, привода компрессоров и насосов на газо и нефтепроводах, подачи дутьевого воз духа или выработки электроэнергии (а иногда и теплоты) на промышленны), предприятиях (нефтеперерабатывающих и химических заводах, домнах и др.). [c.178]

По назначению двигатели делят на стационарные (для установок на злектро-станциях, насосных и газоперекачивающих станциях, привода компрессоров и т. д.) наземного транспорта (автомобильные, тракторные, тепловозные, для сельскохозяйственных, дорожных и транспортно-погрузочных машин и т. п.), судовые (главные — реверсивные и нереверсивные — для привода гребных винтов и вспомогательные — для привода вспомогательных машин и механизмов) авиационные. [c.238]

Существуют различные типы газовых компрессоров. Это могут быть поршневые машины, в которых поступающий газ низкого давления сжимается в цилиндрах поршнем. Поршневые компрессоры часто применяются для получения газа с очень высокими давлениями. В авиационной технике и в промышленности вообще большое распространение получили компрессоры непрерывного действия, в которых передача энергии протекающему газовому потоку в направляющих каналах или прямо в открытом объеме производится с помощью специальных вращающихся лопастей или систем лопаток. Вращающееся колесо с системой лопаток, или вентилятор, или воздушный винт, или водяной винт являются основными и типичными элементами компрессоров, передатчиков энергии газу от двигательных систем электромоторов, двигателей внутреннего сгорания, турбин и т. п. [c.103]

Получили большое распространение в технике для решения множества важных промышленных задач. В современных авиационных двигателях для вращения компрессоров или воздушных винтов применяются мощные газовые турбины (порядка сотен тысяч киловатт). Во многих случаях турбины используются как корабельные двигатели. [c.108]

Относительный диаметр втулки выбирают с учетом следующих соображений. С уменьшением d уменьшаются диаметральные размеры компрессора и увеличивается длина лопаток. На первой ступени, где лопатки имеют большую длину, это приводит к большим напряжениям и сложной закрутке лопаток. Для первой ступени рекомендуется принимать di = 0,5-f-0,6 (в авиационных конструкциях di = 0,35ч-0,45). [c.236]

В ступенях с переменной высотой лопаток приходится учитывать также, что поверхность тока на выходе из рабочего колеса может располагаться на ином (например, на большем) радиусе, чем на входе в него, что приводит к соответствующему различию в значении переносной (окружной) скорости (h2=5 Mi). Это различие особенно заметно для околовтулочных сечений лопаток первых ступеней авиационных компрессоров, где оно может достигать 20—30%. [c.43]

Изложенные выше понятия степени повышения давления, адиабатической работы и КПД ступени базировались на использовании действительных (статических) параметров воздушного потока перед и за ступенью. В исследованиях и расчетах авиационных компрессоров широко используются также параметры заторможенного потока воздуха. Если pi — полное давление в потоке воздуха перед ступенью, а рз — лолное давление на выходе т нее, то отношение Лст= Рз/Pi называется степенью повышения полного давления в ступени. Адиабатическая работа ступени в параметрах заторможенного потока (адиабатический напор) по аналогии с (2.8) определяется формулой [c.56]

Проектирование вентиляторов и компрессоров низкого и высокого давления современных ГТД сопровождается трудностями, присущими созданию авиационного осевого компрессора с высокой степенью повышения давления в ступени при высоком КПД и необходимом запасе устойчивости при работе в напорной системе двигателя. При этом одним из основных путей снижения массы и габаритных размеров авиационного компрессора является уменьшение его внешнего диаметра и числа ступеней. Применение трансзвуковых и сверхзвуковых ступеней позволяет при увеличенных значениях осевой скорости и относительной скорости потока (Мш1 = набегающего на рабочие лопатки, существенно увеличить удельную производительность, т. е. расход воздуха через площадь проходного сечения колеса, или увеличить степень повышения давления в ступени, т. е. уменьшить число ступеней. Специальным профилированием лопаток и рациональной организацией течения в межлопаточных каналах, а также применением повышенных по сравнению с дозвуковыми ступенями коэффициентов нагрузки можно достигнуть высоких значений КПД таких ступеней. В целом трансзвуковые и сверхзвуковые компрессорные ступени благодаря повышенным значениям коэффициентов нагрузки, специально спроектированным профилям и высоким окружным скоростям при использовании их в качестве первых ступеней вентилятора ДТРД или компрессора низкого давления ТРД могут обеспечить степень повышения давления = 1,4-ь1,8. [c.45]

В брошюре заслуженного изобретателя РСФСР М. Г. Дубинского кратко изложены некоторые сведения по холодильной технике, как бы под-черкиваюш,ие место и значение описываемой более подробно воздушной турбохолодильной машины ТХМ-300, изобретенной и выполненной в нашей стране. ТХМ-300 создана с использованием достижений в области авиационных компрессоров и турбин. Оригинальная особенность машины — ее цикл, в котором рабочее тело — атмосферный воздух — в конце цикла выбрасывается вновь в атмосферу в горячем состоянии, т. е. не нуждается в дополнительном охлаждении, что очень важно в эксплуатации. [c.160]

Картер двигателя должен охлаждаться воздухом, при этом от двигателя отводится некоторое количество тепла 0 . Для этого в капотах делают заборники для входа и сечения для выхода воздуха, размеры которых выбираются из конструктивных соображений на основании летных испытаний опытных образцов самолета. При недостаточном охлаждении моторных агрегатов, магнето, свечей и др. увеличивают сечения в капоте для прохода воздуха. Для обдувки и охлаладения авиационного компрессора устанавливают специальные заборники воздуха. [c.223]

Химический состав и механические свойства износостойких и жаропрочных чугунов, применяемых для авиационных дпигателей, приведены в табл. 16. Чугун ПЧИ используют для изготовления маслот и индивидуальных отливок поршневых и маелосборочных колец автомобильных и авиационных двигателей. Из чугунов марок ХНВ, ХНМ, ХНМВ отливают в песчаные формы маслоты и из них изготовляют поршневые и уплотнительные кольца для газотурбинных авиационных двигателей. Уплотнительные кольца ГТД служат для предотвращения перепада давления между компрессором и турбиной, где температура составляет 400 - 500°С. [c.66]

Сталь 18ХНВА хромоникельвольфрамовая применяется для изготовления самых ответственных и наиболее нагруженных деталей авиационных двигателей (коленчатые валы, валы компрессора). [c.96]

Газотурбинные установки и двигатели. Конструкции ГТУ и ГТД и их узлов зависят от выбранной конструктивной схемы, т. е. взаимного расположения компрессоров, камер сгорания, турбин, воздухоохладителей и регенераторов (рис. 4.15). По простейшей одновальной схеме (рис. 4.15,д) без регенератора выполняют энергетические пиковые ГТУ и ГТУ вспомогательного назначения, приводящие электрогенератор. По этой же схеме был выполнен ГТД первого отечественного газотурбовоза и многие авиационные турбореактивные двигатели. Для транспортных ГТД сравнительно малой мощности (до 1 — 1,5 МВт), например, автомобильных, характерна двухзальная конструктивная схема (рис. 4.15,6). По этой же схеме изготовляют пиковые (без регенерации и базовые энергетические (с регенерацией) ГТУ. [c.192]

Конструкции узлов стационарных, транспортных и авиационных ГТД и ГТУ достаточно разнообразны. Стационарная энергетическая установка ГТ-КЮ-750 (см. рис. 4.16) предназначена для работы в качестве пиковой, но может работать и как базовая. Топливом служит газ или жи.дкое топливо. Мощность установки 100 МВт при температуре окружающето воздуха 278 К и начальной температуре газа 1023 К. КПД установки составляет 28 %, расход воздуха через комггрессор низкого давления 435 кг/с, длина лопатки первой ступени компрессора 520 мм. [c.193]

Диски компрессоров и турбин авиационных двигателей часто рассматриваются как пластинки перемепной толщины. [c.16]

Типы элементарных ступеней с различной степенью реактивности. Распределение работы сжатия между рабочим колесом и направляющим аппаратом характеризуется степенью реактивности. На рис. 7.10 представлены треугольники скоростей для ступеней с Рк = 0,5 и рк = 1,0. В ступени первого типа работа сжатия распределена равномерно между рабочим колесом и направляюш,им аппаратом, лопатки конгруэнтны, треугольники скоростей симметричны. В ступени с Рк = 1,0 сжатие воздуха происходит только в рабочем колесе, направляющий аппарат служит лишь для поворота потока. По экономичности оба типа ступеней близки. При одинаковых значениях окружной скорости ступень с р = 1 создает больший напор. Однако такая ступень не может работать с большими окружными скоростями, так как при этом из-за возрастания ffijj число Мц,1 становится недопустимо большим. В компрессорах судовых ГТД обычно применяют ступени со степенью реактивности Рк == 0,5. В компрессорах авиационного типа в целях увеличения напора и уменьшения числа ступеней степень реактивности повышают вдоль проточной части. При этом число остается в допустимых пределах, так как на последних ступенях температура, а следовательно, и скорость звука имеют большее значение. Применив степень реактивности 0,7, можно получить ступень с осевым входом и не устанавливать входной направляющий аппарат перед первым рабочим колесом. [c.231]

Ниже приведен пример расчета осевого компрессора авиационного типа с использованием результатов продувок плоских решеток профилей. Как следует из расчета, при = onst длина лопаток получается большей следовательно, и КПД ступеней может быть принят выше по сравнению со случаем d == onst. Однако при этом во избежание роста числа ступеней приходится повышать окружные скорости, что не всегда приемлемо по условиям прочности. [c.238]

Система интенсивно эксплуатировалась на заводе авиационных двигателей на контроле лопаток турбин и компрессоров. Сравнение работы системы с традиционным визуальным контролем показало, что она может выявлять очень маленькие люмине-сцирующие следы дефектов при наличии нормальных уровней фоновой люминесценции, обеспечивать нужную чувствительность и повторяемость результатов, а также повышать надежность осмотра. [c.180]

Вместе с тем применительно к авиационным конструкциям проблема использования титановых сплавов для изготовления дисков компрессоров различных ступеней ГТД состоит в существовании чувствительности титановых сплавов к условиям их эксплуатационного нагружения [66-72]. Снижение скорости деформации и переход к трапецеидальной форме цикла нагружения сопровождаются увеличением скорости роста трещины и сменой механизма роста трещины. Это касается титановых сплавов типа Ti-Al-Mo с пластинчатой и глобулярной структурами в двухфазовом и однофазовом состоянии. [c.360]

Многолетний опыт эксплуатации авиационных ГТД показывает, что усталостные повреждения титановых дисков вплоть до разрушения различных ступеней компрессоров разных типов двигателей происходят в различных зонах дисков и при разной их наработке (табл. 9.1). Причины появления и распространения усталостных трещин в дисках различны и могут быть связаны с исчерпанием их циклической долговечности по критериям МНЦУ, МЦУ или МНЦУ/МЦУ в расчетных или нерасчетных условиях работы дисков и наличием или отсутствием факторов, снижающих усталостную прочность дисков и имеющих производственную или эксплуатационную природу. Последствия от разрушения дисков таковы, что двигатель утрачивает полностью свою работоспособность (рис. 9.1). Поэтому при отказе двигателя в полете из-за разрушения диска возникает предпосылка к летному происшествию, в том числе и из-за титанового пожара двигателя. [c.464]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...