Procesy termodynamiczne w TS

Nasza ocena:

3
Pobrań: 49
Wyświetleń: 1295
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Procesy termodynamiczne w TS - strona 1 Procesy termodynamiczne w TS - strona 2 Procesy termodynamiczne w TS - strona 3

Fragment notatki:


12. PROCESY TERMODYNAMICZNE W TURBINOWYCH SILNIKACH ŚMIGŁOWYCH Podstawowe schematy silników turbośmigłowych Napęd śmigłowy jest szczególnie korzystny dla samolotów o umiarkowanych prędkościach lotu. Stąd wynika celowość stosowania tego napędu z użyciem silników turbinowych, zwłaszcza przy większych zapotrzebowaniach mocy. Napęd tłokowy został już praktycznie wyeliminowany z lotnictwa dla silników o mocach większych od 300÷500 kW. Zalety silników turbinowych: małe wymiary gabarytowe, mała masa konstrukcji oraz osiągane coraz mniejsze war­tości jednostkowego zużycia paliwa, znaczna niezawodność działania i duża trwałość, sięgająca kilku lub nawet kilkunastu tysięcy godzin, spowodowały ich powszechne użycie jako napędu średnich samolotów pasażerskich oraz ciężkich samolotów transportowych. Wymienione tu zalety sprzyjały wykorzy­staniu silników turbinowych jako napędu także średnich i ciężkich śmigłowców. O szerokim stosowaniu turbinowych silników śmigłowych i śmigłowcowych w lotnictwie wojskowym zadecydowały walory eksploatacyjne tych silników (łatwość rozruchu w niskiej temperaturze, zdolność do ich natychmiastowego obciążenia po rozruchu oraz użycie tego samego paliwa (nafty) co w turbino­wych silnikach odrzutowych samolotów bojowych).
Szczególnie korzystne przebiegi charakterystyk momentu obrotowego do napędu śmigłowców mają silniki turbinowe z oddzielną turbiną napędową. Dwuwirnikowe silniki z oddzielną turbiną napędową już od wielu lat są wykorzystywane do napędu śmigłowców. Te silniki są przeważnie produkowane w dwóch wersjach:
śmigłowcowej i śmigłowej, różniących się sposobem przekazywania momentu obrotowego oraz pewnymi elementami w układach automatycznego sterowania. W wersji śmigłowej (samolotowej) silnik ma śmigłową przekładnię redukcyjną, stanowiącą uzupełnienie przekładni wstępnej, wspólnej dla obu wersji. W wersji śmigłowcowej moment obrotowy z przekładni wstępnej jest przekazywany na przekładnię redukcyjną wirnika nośnego śmigłowca. Na rysunku 12.1 pokazano schematy podstawowych układów konstrukcyjnych turbinowych silników śmigłowych i śmigłowcowych z zaznaczeniem przenoszenia napędu na śmigło lub wirnik nośny śmigłowca. We wstępnych przekładniach redukcyjnych silników śmigłowcowych przełożenia dobiera się tak, aby prędkość obrotowa wału prze­kazującego moment obrotowy na reduktor wirnika nośnego wynosiła 5500÷6000 obr/min. Zapewnia to zamienność stosowanych w śmigłowcach silników różnych firm w zależności od zapotrzebowania mocy do napędu danej wersji śmigłowca lub dostępności handlowej silnika w kraju producenta śmigłowca.
Rys. 12.1 Schematy podstawowych uk ł adów konstrukcyjnych turbinowych silników śmig

(…)

… z oddzielną turbiną napędową, e — śmigłowcowy silnik z dwuwirnikową sprężarką i oddzielną turbiną napędową
1 - sprężarka niskiego ciśnienia, 1' - sprężarka wysokiego ciśnienia, 2 - komora spalania, 3 - turbina wysokiego ciśnienia, 3' - turbina napędowa, 3” - turbina średniego ciśnienia 4 - śmigłowa przekładnia redukcyjna, 4' -wstępna przekładnia redukcyjna
Obieg turbinowego silnika śmigłowego
Obiegi…
… jest jako stosunek pracy obiegu do ciepła teoretycznego jakie powinno wydzielić się w komorze spalania q0.
(12.21)
sprawność napędowa k - określona jest stosunkiem całkowitej pracy ciągu do pracy obiegu:
(12.22)
Sprawność ta uwzględnia straty energii w strumieniu śmigłowym i straty energii kinetycznej spalin wypływających z silnika. W przypadku znikomej prędkości wypływu strumienia z dyszy silnika sprawności…
… składa się z następujących przemian: H-1 Politropowe sprężanie powietrza w układzie wlotowym silnika. Ze względu na wykorzystywanie turbinowego napędu przy poddźwiękowych prędko­ściach lotu, spręż dynamiczny jest nieznaczny, a całkowity spręż wlotu nie przekracza wartości 1,5.
1-2 Politropowe sprężanie powietrza w sprężarce.
2-3 Doprowadzenie do strumienia powietrza rzeczywistego ciepła w komorze…
… się pojęcie tzw. pracy zredukowanej, równej co do wartości sumie obu prac: ciągu śmigła i ciągu pochodzącego od reakcji strumienia, lecz skumulowanej do jednego miejsca - najczęściej na wale śmigła. Wówczas otrzymamy;
(12.12)
Po podstawieniu do (12.12) zależności (12.10) dostaniemy:
(12.13)
Iloczyn strumienia masy powietrza przepływającego przez silnik i odpowiedniej pracy daje moc odpowiadającą danej pracy…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz