<\/a><\/noindex>*qui e in seguito parleremo di velocit\u00e0 subsoniche. A velocit\u00e0 supersoniche la fisica cambia, e tutto \u00e8 completamente diverso. <\/p>\n
Il compressore \u00e8 un dispositivo in cui avviene l'aumento della pressione dell'aria. Il compressore pu\u00f2 essere caratterizzato da un valore chiamato rapporto di compressione. Nei motori moderni, questo rapporto supera gi\u00e0 40 unit\u00e0. Inoltre, la temperatura aumenta (pu\u00f2 arrivare fino a circa 400 gradi Celsius).<\/p>\n
La camera di combustione \u00e8 un dispositivo in cui l'aria compressa (dopo il compressore) viene riscaldata attraverso la combustione di un combustibile. La temperatura all'interno della camera di combustione \u00e8 molto alta e pu\u00f2 raggiungere i 2000 gradi Celsius. Potrebbe sembrare che la pressione del gas nella camera aumenti notevolmente, ma non \u00e8 cos\u00ec. Teoricamente, si considera che il calore venga fornito a pressione costante. In realt\u00e0, essa diminuisce leggermente a causa delle perdite (problema di imperfezione del design). <\/p>\n
La turbina \u00e8 un dispositivo che trasforma una parte dell'energia del gas dopo la camera di combustione in energia per azionare il compressore. Poich\u00e9 le turbine vengono utilizzate non solo in aviazione, possiamo fornire una definizione pi\u00f9 generica: si tratta di un dispositivo che converge l'energia interna del fluido di lavoro (in questo caso, il fluido \u00e8 gas) in lavoro meccanico all'albero. Come avete potuto comprendere, la turbina e il compressore sono montati sullo stesso albero e sono rigidamente collegati tra loro. Se nel compressore avviene un aumento della pressione del gas, nella turbina, al contrario, si verifica una diminuzione, ovvero il gas si espande. <\/p>\n
L'ugello \u00e8 un canale che si restringe, nel quale avviene la conversione dell'energia potenziale del gas in energia cinetica (il residuo di energia del gas dopo la turbina). Come nella turbina, anche nell'ugello avviene l'espansione del gas. Si forma un getto che, uscendo dall'ugello, fa muovere l'aereo. <\/p>\n
Abbiamo chiarito i principali elementi. Ma non \u00e8 ancora molto chiaro come funziona? Allora approfittiamo per rivedere brevemente. <\/p>\n
L'aria atmosferica entra nell'unit\u00e0 di ingresso, dove viene leggermente compressa e quindi passa nel compressore. Nel compressore, la pressione dell'aria cresce ulteriormente, cos\u00ec come la temperatura. Dopo il compressore, l'aria entra nella camera di combustione e, mescolandosi con il carburante, si infiamma, provocando un forte aumento della temperatura, a pressione praticamente costante. Dopo la camera di combustione, il gas compresso e caldo entra nella turbina. Parte dell'energia del gas viene utilizzata per far ruotare il compressore tramite la turbina (perch\u00e9 possa svolgere la sua funzione descritta sopra), mentre un'altra parte dell'energia viene utilizzata per il movimento dell'aereo, poich\u00e9 il gas, dopo aver attraversato la turbina, si trasforma in un getto reattivo nel beccuccio ed esce nell'atmosfera. Cos\u00ec termina il ciclo. Naturalmente, nella realt\u00e0 tutti i processi del ciclo avvengono in modo continuo.<\/p>\n
Questo ciclo \u00e8 noto come ciclo di Brayton, o ciclo termodinamico caratterizzato da un processo di lavoro continuo e fornendo calore a pressione costante. \u00c8 secondo questo ciclo che funzionano tutti i GTD.<\/p>\n
Ciclo di Brayton nelle coordinate P-V<\/i><\/p>\n
N-V \u2014 processo di compressione nell'unit\u00e0 di ingresso
Struttura schematico del motore turbojet, dove 0-0 \u00e8 l'asse del motore<\/i><\/p>\n
Il TRD pu\u00f2 avere anche due assi. In tal caso, il compressore \u00e8 composto da un compressore a bassa pressione (KND) e un compressore ad alta pressione (KVD), mentre il lavoro sar\u00e0 fornito dalla turbina a bassa pressione (TND) e dalla turbina ad alta pressione (TVD) rispettivamente. Questo schema \u00e8 pi\u00f9 vantaggioso dal punto di vista aerodinamico.<\/p>\n
Motore reale di questo tipo in sezione<\/i><\/p>\n
Abbiamo esaminato il principio di funzionamento del schema pi\u00f9 semplice di un motore turbogiuntore aeronautico. Ovviamente, sugli attuali \"Airbus e Boeing\" vengono installati TTRD, la cui struttura \u00e8 notevolmente pi\u00f9 complessa, ma funzionano secondo le stesse leggi. Esaminiamoli.<\/p>\n
Motore turbojet a doppio circuito<\/h2>\n \nIl TRDD si distingue principalmente dal TRD per la presenza di due circuiti: esterno e interno. Il circuito interno contiene gli stessi elementi del TRD: compressore (diviso in KND e KVD), camera di combustione, turbina (divisa in TVD e TND) e ugello. Il circuito esterno consiste in un condotto con un ugello alla fine. In esso non ci sono n\u00e9 camera di combustione n\u00e9 turbina. Davanti a entrambi i circuiti (immediatamente dopo l'organo di ingresso del motore) si trova uno stadio del compressore che sostiene entrambi i circuiti. <\/p>\n
La situazione \u00e8 un po' confusa, vero? Vediamo come funziona.<\/p>\n
Schema della costruzione di un motore turbojet bicircuito a doppio albero.<\/i><\/p>\n
L'aria che entra nel motore, dopo aver passato il primo stadio del compressore a bassa pressione, si divide in due flussi. Una parte dell'aria segue il circuito interno, dove avvengono gli stessi processi descritti quando abbiamo analizzato il TRD. L'altra parte dell'aria entra nel circuito esterno, ricevendo energia dal primo stadio del KND (quello che lavora su entrambi i circuiti). Nel circuito esterno, l'energia dell'aria viene utilizzata solo per superare le perdite idrauliche (a causa dell'attrito). Alla fine, quest'aria entra nell'ugello del circuito esterno, generando una grande spinta. La spinta generata dal circuito esterno pu\u00f2 arrivare fino all'80% della spinta totale del motore. <\/p>\n
Una delle caratteristiche pi\u00f9 importanti del TRDD \u00e8 il grado di bicircuito. Il grado di bicircuito \u00e8 il rapporto tra il flusso d'aria nel circuito esterno e il flusso d'aria nel circuito interno. Questo numero pu\u00f2 essere sia maggiore che minore di uno. Negli attuali motori, questo valore supera spesso 12 unit\u00e0.
TRDD dell'aereo Boeing 757-200. In primo piano si pu\u00f2 vedere l'organo di ingresso e il ventilatore.<\/i><\/p>\n
In alcuni motori, il ventilatore \u00e8 azionato da una turbina separata, posizionata pi\u00f9 vicino all'ugello del circuito interno. In questo caso, il motore diventa triaxiale. Ad esempio, secondo questo schema sono progettati i motori Rolls Royce RB211 (installati su L1011, B747, B757, B767), D-18T (An-124), D-36 (Yak-42).<\/p>\n
D-18T in sezione interna.<\/i><\/p>\n
Il principale vantaggio del TPRD \u00e8 la possibilit\u00e0 di generare una grande spinta e una buona efficienza energetica rispetto al TRD. <\/p>\n
Con questo vorrei concludere riguardo al TPRD e passare al prossimo tipo di motori: il TWD.<\/p>\n
Motori turboventola<\/h2>\n \nIl motore turboventola, come il motore turbojet, appartiene ai motori a gas. Funziona quasi come un turbojet. Un motore turboventola elementare \u00e8 composto dagli elementi gi\u00e0 noti: compressore, camera di combustione, turbina e ugello. A questi si aggiungono il riduttore e l'elica. <\/p>\n
Struttura schematica del TWD<\/i><\/p>\n
Ma esiste anche un'altra configurazione dei motori turboventola: con turbina libera.
Struttura schematica del TWD con turbina libera<\/i><\/p>\n
Voglio sottolineare che non bisogna considerare i motori turboventola come un relitto inefficiente del passato. Ho sentito alcune volte tali affermazioni, ma sono errate.
Con questo abbiamo concluso riguardo i motori turboelici. Siamo lentamente giunti al concetto di motore turboalbero.<\/p>\n
Motore turboalbero<\/h2>\n \nProbabilmente la maggior parte dei lettori sente per la prima volta questo nome. Questo tipo di motori viene installato sugli elicotteri. <\/p>\n
Il motore turboalbero \u00e8 molto simile al motore turboelico con turbina libera. Esso \u00e8 composto anche da un compressore, camera di combustione, turbina del compressore, quindi abbiamo la turbina libera, che \u00e8 collegata a tutto il precedente solo tramite dinamica dei gas. Tuttavia, un motore di questo tipo non produce spinta reattiva, non ha ugello reattivo, ma solo scarico. La turbina libera ha il suo albero, che \u00e8 collegato al principale riduttore dell'elicottero (del rotore principale). S\u00ec, tutti gli elicotteri che conosco hanno un tale riduttore, e di solito \u00e8 di dimensioni considerevoli. Questo perch\u00e9 i giri del rotore principale dell'elicottero sono molto bassi. Se per l'aereo, come ho scritto sopra, possono raggiungere 1500 giri\/min, per l'elicottero, ad esempio, il Mi-8, sono solo 193 giri\/min.
Struttura schematica del motore turboalbero<\/i><\/p>\n
Motore \u0422\u04123-117 dell'elicottero Mi-8. A destra sono visibili il tubo di scarico e l'albero motore<\/i><\/p>\n
Quindi, abbiamo esaminato quattro tipi di motori a turbina a gas. Spero che il mio testo sia stato chiaro e utile per voi. Potete scrivere tutte le domande e commenti nei commenti. <\/p>\n
Grazie per l'attenzione.habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"\u0412\u0441\u0435\u043c \u043f\u0440\u0438\u0432\u0435\u0442! \u0412 \u044d\u0442\u043e\u0439 \u0441\u0442\u0430\u0442\u044c\u0435 \u044f \u0445\u043e\u0447\u0443 \u0440\u0430\u0441\u0441\u043a\u0430\u0437\u0430\u0442\u044c \u043e \u0442\u043e\u043c, \u043a\u0430\u043a \u0440\u0430\u0431\u043e\u0442\u0430\u044e\u0442 \u0430\u0432\u0438\u0430\u0446\u0438\u043e\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0433\u0430\u0437\u043e\u0442\u0443\u0440\u0431\u0438\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0413\u0422\u0414). \u042f \u043f\u043e\u0441\u0442\u0430\u0440\u0430\u044e\u0441\u044c \u0441\u0434\u0435\u043b\u0430\u0442\u044c \u044d\u0442\u043e \u043d\u0430\u0438\u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u043f\u0440\u043e\u0441\u0442\u044b\u043c \u0438 \u043f\u043e\u043d\u044f\u0442\u043d\u044b\u043c \u044f\u0437\u044b\u043a\u043e\u043c. \u0410\u0432\u0438\u0430\u0446\u0438\u043e\u043d\u043d\u044b\u0435 \u0413\u0422\u0414 \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u043c\u043e\u0436\u043d\u043e \u0440\u0430\u0437\u0434\u0435\u043b\u0438\u0442\u044c \u043d\u0430: \u0442\u0443\u0440\u0431\u043e\u0440\u0435\u0430\u043a\u0442\u0438\u0432\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0420\u0414) \u0434\u0432\u0443\u0445\u043a\u043e\u043d\u0442\u0443\u0440\u043d\u044b\u0435 \u0442\u0443\u0440\u0431\u043e\u0440\u0435\u0430\u043a\u0442\u0438\u0432\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0420\u0414\u0414) \u0422\u0443\u0440\u0431\u043e\u0432\u0438\u043d\u0442\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0412\u0414) \u0422\u0443\u0440\u0431\u043e\u0432\u0430\u043b\u044c\u043d\u044b\u0435 \u0434\u0432\u0438\u0433\u0430\u0442\u0435\u043b\u0438 (\u0422\u0412\u0430\u0414) \u041f\u0440\u0438\u0442\u043e\u043c, \u0422\u0420\u0414 \u0438 \u0422\u0420\u0414\u0414 \u043c\u043e\u0433\u0443\u0442 \u0441\u043e\u0434\u0435\u0440\u0436\u0430\u0442\u044c \u0432 \u0441\u0435\u0431\u0435 \u0444\u043e\u0440\u0441\u0430\u0436\u043d\u0443\u044e \u043a\u0430\u043c\u0435\u0440\u0443, \u0432 […]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[702],"tags":[],"class_list":["post-35229","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t
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