Двухконтурные сопла

Сопла с центральным телом условно можно разбить на два типа в связи с заметным различием течений в них одноконтурные сопла с центральным телом (рис. 2.1 ), применяемые на сверхзвуковых летательных аппаратах, в которых характер течения близок к характеру течения в соплах Лаваля при изменении степени понижения давления тг ), и сопла двухконтурных двигателей (двухконтурные сопла) (рис. 2.1 ), применяемые в основном на дозвуковых летательных аппаратах. [c.175]

Под двухконтурными соплами понимаются сопла двухконтурных двигателей, у которых истечение потоков из первого (внутреннего) и второго (наружного или вентиляторного) контуров происходит раздельно через разные критические сечения. При этом параметры внутреннего и наружного потоков различны. Если смешение потоков различных контуров двухконтурного двигателя происходит в одной обгцей камере перед объединенным критическим сечением сопла, то такое сопло попадает в класс рассмотренных выше одноконтурных сопел. [c.183]

Схема течения в сопле двухконтурного двигателя без смешения потоков (т. е. в двухконтурном сопле) показана на рис. 3.110. Природа течения в районе среза сопла двухконтурного двигателя достаточно сложная, с образованием вееров волн разрежения и скачков уплотнения и с возможным влиянием течения за критическим сечением одного контура на течение другого контура. [c.183]

Расход газа через любое сечение равен расходу через сопло-завихритель. о условие достаточно хорошо выполняется для двухконтурной вихревой трубы. Тогда окружная составляющая числа Маха на периферии горячего конце вихревой трубы [c.209]

По известному расходу и полным параметрам сжатого газа находят минимальный диаметр камеры энергетического разделения двухконтурной вихревой трубы, предварительно определив площадь проходного сечения сопла завихрителя по выражению [c.229]

На холодном режиме работы установки сжатый воздух из магистрали разделяется на две части по числу вихревых труб. Один из потоков сжатого воздуха, минуя регенератор, подается к сопловому устройству двухконтурной вихревой трубы 3, проходя через которую нагревается и поступает к соплу эжектора-глушителя 4 в качестве эжектирующего газа. Второй поток сжатого воздуха охлаждается в теплообменнике 5 и подается ко входному устройству противоточной разделительной вихревой трубы 2, где осуществляется процесс перераспределения энергии и разделения исходного потока на два — охлажденный и подогретый. Подогретый поток противоточной разделительной вихревой трубы используется в качестве дополнительного потока двухконтурной вихревой трубы. Пройдя через нее, он охлаждается и подводится к теплообменнику для охлаждения исходного сжатого воздуха. Охлажденный поток трубы 2 поступает в термокамеру 1, охлаждает ее и далее подводится к теплообменному аппарату 5 для сра- [c.243]

Следует иметь в виду, что при указанных условиях увеличения тяги можно добиться также переходом к другим, более сложным, схемам двигателей. В настоящее время широко применяются турбовинтовые и двухконтурные ТРД. В двухконтурном двигателе часть воздуха, сжимаемого компрессором, минуя турбину, после подогрева поступает в сопло. Двухконтурные двигатели получили в последнее время широкое распространение в связи с тем, что они сочетают положительные качества обычного пропеллера на малых скоростях и турбореактивного двигателя на больших крейсерских скоростях. [c.143]

Жидкометаллические циклы весьма заманчивы для использования на АЭС с реакторами на быстрых нейтронах, охлаждаемыми жидким металлом. Электропроводность жидких металлов во всем реальном диапазоне температур примерно в 10 раз больше, чем ионизированных газов. Основная трудность создания таких систем — получение высокоскоростного потока жидкости за счет тепловой энергии источника. Возможные пути решения этой проблемы основаны на использовании частичного испарения части жидкости. Проще всего это может быть решено путем применения двухконтурной схемы, в одном из контуров которой использована легкоиспаряющаяся жидкость (например, калий). Подмешиваясь в смесителе к основному потоку, получившему теплоту в теплоисточнике (реакторе), жидкость вторичного контура испаряется. Полученный пар используется в сопле для разгона жидкости первого контура (лития). Паровая фаза отделяется в сепараторе от движущейся с большой скоростью жидкости и после конденсации возвращается в контур. Высокоскоростной поток лития направляется в МГД-генератор. За ним для уменьшения потерь с выходной скоростью установлен диффузор. [c.255]

Для форсунок центробежного типа некоторые внутренние размеры не рассчитывают, а принимают. Так, обычно длина входных каналов составляет 1—3 их диаметра или ширины, длина камеры закручивания на 10—20% превышает диаметр входных каналов или их ширину и длину сопла выполняют на уровне 0,25—0,5 диаметра сопла. Угол конуса на входе в сопло целесообразно выполнять равным 60—120°. При этом необходимо всегда учитывать конструктивные особенности и технологические допуски. Отклонения от этих норм могут привести к существенному различию действительных показателей форсунки и расчетных и снижению эффективности ее работы. Так, из конструктивных соображений длины камеры закручивания и сопла и углы конуса на входе в сопло у двухконтурных форсунок иногда существенно отличаются от указанных значений. Безусловно, это приводит к соответствующим изменениям момента количества движения и некоторых рабочих показателей форсунок. [c.181]

Расчет для каждой ступени двухконтурной форсунки диаметра сопла, гидравлического диаметра входного канала, а также их ширины и высоты, радиуса плеча закру- [c.196]

Общую толщину пленки на выходе из сопла для всех двухконтурных форсунок можно приближенно рассчитать по формуле (63), а для одно- и двухкамерных — также соответственно по значениям характеристик А и Л (рис. 26), где вместо А надо откладывать А и А . [c.197]

В двухконтурных турбореактивных двигателях тяга образуется в двух, как правило, соосных контурах (трактах) — газовом и воздушном, причем возможно истечение потоков через раздельные реактивные сопла или смешение потоков воздуха и газа и истечение смеси через обш,ее реактивное сопло. [c.8]

Исторически авиационные турбореактивные (ТРД) и турбовинтовые (ТВД) двигатели были первыми ГТУ, получившими массовое применение в военном и гражданском самолетостроении. На рис. 7.13—7.15 показаны конструктивные схемы авиационных ТРД, называемых также газотурбинными двигателями (ГТД). Они выполняются одноконтурными или двухконтурными. Газовая турбина таких двигателей предназначена в основном для привода соответствующего компрессора, и ее мощность приблизительно совпадает с мощностью, потребляемой компрессором. Газы в ГТ расширяются до давления выше атмосферного, а оставшийся теплоперепад расходуется в реактивном сопле и создает силу тяги. [c.264]

Наряду с одноконтурными широкое применение в России и за рубежом получили двухконтурные ТРД. В них компрессор низкого давления (КНД) приводится в действие ГТ низкого давления (ТНД), а компрессор высокого давления (КВД) соответственно ГТ высокого давления (ТВД). В некоторых конструкциях поток воздуха на выходе из КНД разделяется на две части (см. рис. 7.15) одна из них поступает во внутренний контур КВД, далее в КС и в ТВД. В конце концов этот газовый поток выбрасывается через центральную часть реактивного сопла. Другая часть воздуха расширяется [c.266]

Систему управления реактивным двигателем по тяге и Удельной тяге предлагается строить по несвязанной двухконтурной схеме с измерением давления и температуры перед реактивным соплом. [c.153]

Приведенные выше соотношения характеризуют эффективность как сопел воздушно-реактивных, так и ракетных двигателей. В связи со спецификой реактивных сопел ВРД возможно использование схем реактивных сопел (которые подробнее будут рассмотрены в следующей главе) с подводом в сопло охлаждающего воздуха с секундным расходом гп2 или сопел двухконтурных двигателей с раздельными потоками газа через сопла первого и второго контуров и с различными параметрами газа в этих контурах (т , и гп2,Ро2, Го2...). В этом случае действительная тяга (действительный импульс) [c.28]

Выражения (1.64) и (1.65) справедливы как для одноконтурных, так и для двухконтурных двигателей, когда суммарная идеальная тяга двигателя (или сопла) определяется как сумма идеальных тяг 1-го и 2-го контуров, в предположении, что коэффициент усиления двухконтурного двигателя в этом случае является осредненной величиной для 1-го и 2-го контуров. [c.33]

Двухконтурное сопло (рис. 2.1 ). Сопло этого типа обеспечивает раздельное истечение (без предварительного смешения) газов из различных контуров двигателя с большой степенью двух-контурности (ТРДД). Профилирование контуров сопел и выбор их геометрических параметров осугцествляется с учетом различия параметров газа в первом и втором контурах ТРДД. [c.42]

Полученные в результате экспериментальных исследований измеренные величины коэффициентов расхода основного и вентиляторного контуров двухконтурного сопла приведены на рис. 3.113 в зависимости, от степени понижения давления в сопле вентиляторного контура тг ц. Результаты измерений показывают, что после достижения критического перепада давления в соплах первого (основного) и второго (вентиляторного) контуров, который для холодного воздуха составляет величину 7Гсц = 1,89, коэффициенты расхода Цх и Цц практически не зависят от степени понижения давления, т. е. в соплах об оих контуров имеет место при 7Гс = 2-3 запертый режим течения. Этот [c.183]

Проиллюстрированные на рис. 3.111-3.112 неравномерности параметров наружного (вентиляторного) контура двухконтурного сопла связаны с трудностью проектирования этого канала. Сопло этого канала является кольцевым с большим отношением диаметра наружной обечайки к высоте критического сечения. Имеющаяся при этом продольная кривизна вентиляторного канала приводит к отмеченной выше неравномерности потока в плоскости выходного сечения, ухудшает его истечение и воздействует на течение около обтекателя газогенератора основного (внутреннего или первого) контура. Кривизна канала вентиляторного контура характеризуется отношением высоты выходного сечения к радиусу кривизны 7 скр внутреннего контура (рис. 3.114а). [c.184]

Рабочая жидкость получает большую скорость с помощью нагревания вспомогательной (в двухконтурной схеме) или доли рабочей жидкости (в одноконтурной схеме) за счет теплоты нагретой жидкости часть рабочей жидкости испаряется и затем приобретает скорость в двухфазовом сопле. [c.612]

Для увеличения предела регулирования широко используют двухконтурные центробежные форсунки, которые по конструктивным признакам делятся на однокамерные, двухкамерные с обш,им соплом и двухсопловые (рис. 35). В однокамерных форсунках камера закручивания и сопло являются общими для обоих контуров, к которым топливо подводится по отдельным тангенциальным каналам. В двухкамерных форсунках каждый контур имеет камеру закручивания, а сопло является обш,им. В двухсопловых форсунках каждый контур имеет камеру и сопло сопло второй ступени выполнено в форме кольца. [c.96]

К числу двухконтурных форсунок можно отнести и форсунки с перепуском топлива, в которых второй контур используют не для подачи топлива, а для его отвода. Эти форсунки имеют достаточно большие проходные сечения, рассчитанные на максимальную производительность, что очень важно для обеспечения надежной работы на тяжелом топливе. Применяемые в современных котельных установках форсунки с перепуском топлива (рис. 55, а, б) выпускают с отводом топлива из камеры закручивания (конструкция фирмы Кер-тинг) или сопла (конструкция фирмы Тодд). [c.123]

Наибольшую производительность в двухконтурных форсунках имеют вторые ступени. В связи с этим и из конструктивных соображений размеры диаметра сопла den, жирых сечений входных каналов и радиуса закручивания R sin р os 0)ii вторых ступеней выполняют увеличенными, а также повышают у этих ступеней число входных каналов. Производительность первых ступеней меняется по мере открытия клапанов, что обусловливает увеличение коэффициента расхода. [c.181]

Существенное влияние на газодинамику и конструкцию двухконтурных двигателей оказывает наличие или отсутствие системы смешения (рис. 22). Для ДТРД и ДТРДФ со смешением упрощается система реверсирования и форсирования тяги. Двухконтурные двигатели со смешением потоков обладают важным достоинством — существованием одного реактивного сопла, которое можно регулировать с помощью известных конструктивных решений, что особенно важно для ДТРДФ. Кроме того, в таких двигателях можно использовать вентилятор с пониженной по сравнению с т венор степенью повышения давления, что упрощает задачу создания и снижает массу ротора турбовентилятора. [c.41]

Снижения шума двигателя можно добиться специальным регулированием двигателя. Например, при заходе на посадку на режиме пониженной тяги уменьшение площади регулируемого сопла внутреннего контура позволяет получить необходимые значения тяги ДТРД при меньшей окружной скорости вентилятора, что снижает уровень его шума. Это особенно важно для ДТРД, у которых при заходе на посадку резко возрастает передний направленный шум вентилятора. Такой способ регулирования предусматривался для ДТРД с большой степенью двухконтурности RB.2I1. [c.65]

Технические возможности, заложенные в газогенераторе GE1 и его последующих модификациях, использованы в ряде других двигателей фирмы. В частности, турбина газогенератора GE9, камера сгорания другой его модификации GE1/10 и вентилятор демонстрационного ДТРД GE1/6 Послужили основой для двухконтурного двигателя TF34, применяемого в различных модификациях на патрульном самолете противолодочной обороны ВМФ США S-3A и самолете непосредственной поддержки ВВС США А-10А. Газогенератор GE1/J1B практически без изменения конструкции был использован в ТРД J97, созданном для беспилотного летательного аппарата. Кроме того, на двигателях различных схем и модификаций исследовались некоторые новые технические решения (регулируемый сопловой аппарат турбины низкого давления, реактивное сопло с регулируемым по направлению вектором тяги, перспективные схемы охлаждения турбины высокого давления и др.). [c.84]

Следует отметить, что при малой степени повышения давления вентилятора характеристики ДТРД с большой степенью двухконтурности, если он оборудован регулируемым реактивным соплом внешнего контура, будут лучше на переменных режимах работы, что позволяет полностью использовать преимущества вентилятора с поворотными лопатками. [c.199]

Возможность изменения степени двухконтурности и расхода воздуха через двигатель в достаточно широком диапазоне при сохранении высоких КПД узлов позволяет согласовать расходные характеристики воздухозаборника, двигателя и реактивного сопла и тем самым снизить внешнее сопротивление и улучшить эффективные параметры двигателя — Яуя.эф и Суд.эф. В частности, по сравнению с двигателем типа ТРДФ GE4/J6, предназначавшегося для американского СПС1 В.2707-300 , двигатель GE21 на дозвуковом режиме полета-имеет расчетный эффективный удельный расход топлива на 23% меньше вследствие наличия степени двухконтурности и меньшего внешнего сопротивления, а на сверхзвуковом крейсерском режиме полета (Мп = 2,4)—на 9% меньше такл<е вследствие наличия некоторой степени двухконтурности, большей степени повышения давления и несколько лучших КПД узлов. [c.232]

Уменьшение удельной массы двигателя GE21 по сравнению с удельной массой ТРДФ GE4/J6 достигается в основном уменьшением размеров реактивного сопла, упрощением системы теплозащиты и охлаждения двигателя вследствие снил ения крейсерского числа Мп с 2,7 до 2,4 и наличия относительно холодного воздуха во внешнем канале двухконтурного двигателя. [c.232]

Г. Истечение струи из лепесткового сопла. В авиационных двухконтурных турбореаю-ивных двигателях с общей камерой смешения для снижения шума используются лепестковые сопла, обеспечивающие интенсификацию смешения и, как следствие, уменьшение масштаба турбулентности в струе и снижение шума. В качестве примера на рис. 1.26 представлено сравне- [c.39]

Необходимость увеличения примерно на 4,4 кН тяги обусловила повышение расхода воздуха двигателем F 404 по сравнению с ТРДДФ YJ 101 на 10%. Степень двухконтурности была повышена до 0,34 для уменьшения удельного расхода топлива. Диаметр вентилятора был увеличен на 0,23 м, диаметр турбины низкого давления — на 0,10 м были увеличены также площадь сечения и длина сопла. В [c.103]

СВВП с одним подъемно-маршевым двухконтурным ТРД Харриер создан английской фирмой, запущен в серийное производство и принят на вооружение ВВС Англии. Наиболее существенной особенностью самолета Харриер является применение силовой установки из одного бесфорсажного подъемно-маршевого турбореактивного двигателя с четырьмя поворотными соплами, расположенными по бокам фюзеляжа. Поворот выходных сопел обеспечивает создание одним и тем же двигателем всей гори- [c.140]

Серийный двухконтурный турбореактивный двигатель Пегас 1 МкЮЗ на режиме вертикального взлета продолжительностью 15 с имеет удельный расход топлива 0,078 кг/(Н-ч). Масса двигателя равна 1390 кг, расход воздуха — 200 кг/с, температура газов перед турбиной — 1453 К, степень двухконтурности — 1,36, суммарная степень повышения давления воздуха в компрессоре и вентиляторе — 14,7, а только в вентиляторе — 2,3. Вектор тяги этого двигателя поворачивается от О (горизонтальная тяга) до 98° (реверс тяги), занимая плавно все промежуточные положения. На режиме обычного взлета без отбора воздуха на газодинамическое управление тяга в течение 2,5 мин составляет 85 кН при удельном расходе топлива 0,07 кг/(Н-ч). Диаметр двигателя по входу равен 1220 мм,, длина двигателя без сопел — 2510 мм, а с выходными соплами — 3480 мм. [c.158]

В разработке находится подъемно-маршевый двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажем в наружном контуре Пегас 11-33. Он разработан на основе двигателя Пегас 11-35, но у него перед передними поворотными соплами устанавливаются форсажные камеры сложной конфигурации (рис. 2.58). В форсажной камере воздух после вентилятора с температурой 425 К подогревается до температуры 1600 К за счет сгорания впрыскиваемого в двух зонах топлива. Температура газов на выходе из задних сопел 955 К, т. е. такая же, что и у Пегас 11-35. В результате тяга двигателя увеличивается со 111 на максимальном бесфорсажном режиме до 151 кН на форсажном режиме. Выходные сечения передних сопел должны быть регулируемыми. Много внимания уделяется конфигурации и расположению передних поворотных сопел для предотвращения попадания горячих газов на вход в воздухозаборник двигателя. [c.162]

Сверхзвуковые истребители. Французский конструктор Рене Ледюк в течение нескольких лет разрабатывает сверхзвуковой истребитель-перехватчик с прямоточным двигателем (фиг. 191). Взлетный вес самолета — около 6 т диаметр двигателя 2,28 м. Самолет стартует при помощи небольших турбореактивных двигателей, устанавливаемых на концах крыльев, или поднимается на большую высоту авиаматкой. Сверхзвуковой перехватчик, предназначаемый для полетов на разных высотах и с различными скоростями, должен быть снабжен многорежимным двигателем с разгонным диффузором, двухконтурной камерой и регулируемым соплом. Трудности, возникающие при создании такого двигателя, настолько велики, что разработка самолетов Ледюка, летные испытания которых начаты в 1952 г., еще не закончена. Экспериментальные образцы пока летают [c.346]

НЫМ. На практике неподвижный наблюдатель видит, что газовый поток с некоторой скоростью удаляется с большой скоростью от сопла двигателя летяш его самолета, унося тем самым часть кинетической энергии. Поэтому тяговый и полный КПД при этом имеют малые значения, почему и ТРД на дозвуковых скоростях отличаются малой экономичностью. Уменьшить потери кинетической энергии, повысить КПД можно, если ту же располагаемую энергию передать большему по массе газовому потоку, который при этом будет иметь меньшую скорость. На этой идее базируется конструкция двухконтурных турбореактивных двигателей (ТРДД), в которых передача энергии дополнительному количеству газа осуш ествляется с помопц>ю специальной турбины, вращаюш ей низконапорный компрессор (вентилятор), установленный в кольцевом канале (наружном контуре), охватываюш ем внутренний контур. Благодаря высокой экономичности на дозвуковых скоростях полета ТРДД получили широкое применение. [c.481]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...