Salama daholo! Amin'ity lahatsoratra ity dia te hiresaka momba ny fomba fiasan'ny motera turbine entona (GTE) aho. Hiezaka aho hanao izany ho tsotra sy azo takarina araka izay azo atao.
Ny motera turbine entona fiaramanidina dia azo zaraina ho:
- motera turbojet (TRD)
- motera turbojet roa sosona (motera turbojet)
- Motera turboprop (TVD)
- Motera turboshaft (TVaD)
Ankoatr'izay, ny motera turbojet sy ny turbofans dia mety misy fandoroana aorian'izay, ka amin'izany dia ho turbofans sy turbofans izy ireo. Tsy hodinihintsika ato amin’ity lahatsoratra ity izy ireo.
Andao hanomboka amin'ny motera turbojet.
Motera turbojet
Ity karazana motera ity dia noforonina tamin'ny tapany voalohany tamin'ny taonjato faha-20 ary nanomboka nahita fampiasa be dia be tamin'ny faran'ny Ady Lehibe II. Ny fiaramanidina turbojet andiany voalohany eran-tany dia ny German Me.262. Ny motera turbofan dia nalaza hatramin'ny taona 60, taorian'izay dia nanomboka nosoloina motera turbofan izy ireo.
Sary maoderin'ny Me-262 nalaina tamin'ny 2016
Ny maotera turbojet tsotra indrindra dia ahitana ireto singa manaraka ireto:
- fitaovana fampidirana
- compressor
- Efitrano fandoroana
- Turbine
- Jet nozzle (nozzle tsotra avy eo)
Azontsika atao ny milaza fa io no farany ambany indrindra ho an'ny fampandehanana maotera mahazatra.
Andeha hojerentsika izay ilaina amin'ny inona sy ny antony.
Ny fitaovana fampidiran-drivotra dia fantsona mivelatra* izay anomezana rivotra ny compressor ary voatsindry mialoha. Ao anatin'izany, ny angovo kinetika amin'ny rivotra miditra dia miova ampahany ho tsindry.
* Avy eo dia hiresaka momba ny hafainganam-pandeha subsonic isika. Amin'ny hafainganam-pandeha supersonic, miova ny fizika, ary hafa tanteraka ny zava-drehetra any.
Ny compressor dia fitaovana izay mampitombo ny tsindry amin'ny rivotra. Ny compressor dia azo faritana amin'ny sanda toy ny haavon'ny fiakaran'ny tsindry. Ao amin'ny maotera maoderina dia efa manomboka mihoatra ny 40 vondrona. Ankoatra izany, mitombo ny mari-pana ao anatiny (mety ho any amin'ny 400 degre Celsius).
Ny efitra fandoroana dia fitaovana iray izay anomezana hafanana ny rivotra mipoitra (aorian'ny compressor) noho ny fandoroana solika. Ny mari-pana ao amin'ny efitrano fandoroana dia avo dia avo, mety hahatratra 2000 degre Celsius. Mety ho hitanao fa mitombo be ihany koa ny tsindry entona ao amin'ny efitrano, saingy tsy izany no izy. Ara-teorika dia ekena amin'ny ankapobeny fa ny hafanana dia omena amin'ny tsindry tsy tapaka. Raha ny zava-misy dia mihena kely noho ny fatiantoka (ny olana amin'ny famolavolana tsy tonga lafatra).
Ny turbine dia fitaovana iray manova ny ampahany amin'ny angovo entona aorian'ny efitrano fandoroana ho angovo enti-mampitondra compressor. Satria ny turbine dia ampiasaina tsy amin'ny fiaramanidina ihany, dia azo omena ny famaritana ankapobeny: fitaovana izay manova ny angovo anatiny amin'ny fluid miasa (amin'ny tranga misy antsika, ny fluid miasa dia entona) ho asa mekanika eo amin'ny shaft. Araka ny hitanao, ny turbine sy ny compressor dia eo amin'ny shaft iray ihany ary mifamatotra mafy. Raha mitombo ny tsindry entona ao amin'ny compressor, dia ao amin'ny turbine, ny mifanohitra amin'izany, dia mihena, izany hoe ny entona manitatra.
Ny nozzle dia fantsona mitongilana izay avadika ho angovo kinetika ny angovo mety ho an'ny entona (ny tahiry sisa tavela amin'ny angovo entona aorian'ny turbine). Toy ny amin'ny turbine, misy ny fanitarana entona ao amin'ny nozzle. Misy jet miforona, izay mikoriana avy ao amin'ny nozzle, manetsika ny fiaramanidina.
Nandamina ireo singa fototra izahay. Saingy mbola tsy mazava tsara ny fomba fiasa? Dia ndao hatao indray ary vetivety.
Ny rivotra avy amin'ny atmosfera dia miditra ao amin'ny fitaovana fampidirana, izay somary voatsindry ary miditra ao amin'ny compressor. Ao amin'ny compressor dia mitombo bebe kokoa ny tsindry amin'ny rivotra, ary mitombo ihany koa ny mari-pana. Aorian'ny compressor, ny rivotra dia miditra ao amin'ny efitrano fandoroana ary, mifangaro ao amin'ny solika, dia mirehitra, izay mitarika ho amin'ny fiakaran'ny mari-pana, amin'ny, mety hiteny, ny tsindry tsy tapaka. Aorian'ny efitrano fandoroana dia miditra ao amin'ny turbine ny entona voatsindry mafana. Ny ampahany amin'ny angovon'ny entona dia lany amin'ny fihodinan'ny compressor amin'ny turbine (mba hahafahany manatanteraka ny asany voalaza etsy ambony), ny ampahany hafa amin'ny angovo dia lany amin'ny fihetsehan'ny fiaramanidina izay ilaintsika, noho ny zava-misy. fa ny entona, rehefa nandalo ny turbine, dia mivadika ho jet stream ao amin'ny nozzle ary miala amin'izany (ny nozzle) mankany amin'ny atmosfera. Izany dia mamita ny tsingerina. Mazava ho azy, raha ny marina, ny dingana rehetra ao amin'ny tsingerina dia mitranga tsy tapaka.
Ity tsingerina ity dia antsoina hoe tsingerin'ny Brayton, na tsingerin'ny thermodynamika miaraka amin'ny fizotry ny asa mitohy sy ny fampidirana hafanana amin'ny tsindry tsy tapaka. Ny motera turbine entona rehetra dia miasa araka io tsingerina io.
Ny tsingerin'ny Brayton amin'ny fandrindrana PV
N-B - dingana fanerena ao amin'ny fitaovana fampidirana
V-K - dingana famatrarana ao amin'ny compressor
K-G - famatsiana hafanana isobarika
G-T - fizotry ny fanitarana entona ao anaty turbine
G-S - ny dingan'ny fanitarana ny entona ao amin'ny nozzle
С-Н - fanesorana hafanana isobarika amin'ny atmosfera
Famolavolana schematic amin'ny motera turbojet, izay 0-0 no axe motera
Ny motera turbojet dia afaka manana shaft roa. Amin'ity tranga ity, ny compressor dia misy compressor ambany (LPC) sy compressor avo lenta (HPC), ary ny famatsiana asa dia hatao amin'ny turbine ambany fanerena (LPT) sy turbine avo lenta ( HPT), tsirairay. Ity tetika ity dia tsara kokoa amin'ny gasdynamic.
Ny fomba fijery cutaway ny tena maotera amin'ity karazana ity
Nandinika ny fitsipiky ny fiasan'ny motera turbine entona fiaramanidina tsotra indrindra izahay. Mazava ho azy, ny Airbus sy ny Boeing maoderina dia manana motera turbofan, ny famolavolana izay sarotra kokoa, fa ny zava-drehetra dia miasa araka ny lalàna iray ihany. Andeha hojerentsika izy ireo.
Motera turbojet double-circuit
Ny motera turbofan, voalohany indrindra, dia tsy mitovy amin'ny motera turbojet satria manana faritra roa izy: ivelany sy anatiny. Ny faritra anatiny dia misy zavatra mitovy amin'ny motera turbojet: compressor (mizara ho LPC sy HPC), efitrano fandoroana, turbine (mizara HPT sy LHP) ary nozzle. Ny contour ivelany dia fantsona misy nozzle amin'ny farany. Tsy misy efitra fandoroana na turbine. Eo anoloan'ny faritra roa (avy hatrany aorian'ny fidirana amin'ny motera) dia misy dingana compressor izay miasa amin'ny faritra roa.
Tsy sary mazava be izany, sa tsy izany? Andeha hojerentsika ny fomba fiasan'izy io.
Famolavolana skematika motera turbojet bypass kambana
Ny rivotra miditra ao amin'ny motera, mandalo ny dingana voalohany amin'ny compressor fanerena ambany, dia mizara roa. Ny ampahany iray amin'ny rivotra dia mikoriana amin'ny faritra anatiny, izay misy ny dingana mitovy amin'izay voalaza rehefa nandrava ny motera turbojet. Ny ampahany faharoa amin'ny rivotra dia miditra amin'ny faritra ivelany, mandray angovo avy amin'ny dingana voalohany amin'ny LPC (ilay miasa amin'ny faritra roa). Ao amin'ny faritra ivelany, ny angovo rivotra dia lany amin'ny fandresena ny fatiantoka hydraulika (noho ny friction). Amin'ny farany, ity rivotra ity dia miditra ao amin'ny nozzle loop ivelany, mamorona tosika lehibe. Ny tosika noforonin'ny faritra ivelany dia afaka mitentina 80% amin'ny tosika ny motera manontolo.
Ny iray amin'ireo toetra manan-danja indrindra amin'ny motera turbofan dia ny tahan'ny bypass. Ny tahan'ny bypass dia ny tahan'ny fikorianan'ny rivotra ao amin'ny tadivavarana ivelany amin'ny fikorianan'ny rivotra ao amin'ny tadivavarana anatiny. Ity isa ity dia mety ho lehibe kokoa na latsaky ny iray. Amin'ny maotera maoderina io isa io dia mihoatra ny 12 vondrona.
Ny maotera miaraka amin'ny tahan'ny bypass mihoatra ny roa dia matetika antsoina hoe motera turbofan, ary ny dingana voalohany amin'ny compressor (izay miasa amin'ny faritra roa) dia antsoina hoe fan.
Boeing 757-200 turbofan motera. Ny fitaovana fampidirana sy ny fantson-drano dia hita eny aloha.
Amin'ny maotera sasany, ny mpankafy dia entin'ny turbine mitokana, izay apetraka akaiky indrindra amin'ny nozzle ao anatiny. Avy eo ny maotera dia hita ho telo-shaft. Ohatra, ny milina Rolls Royce RB211 (apetraka amin'ny L1011, B747, B757, B767), D-18T (An-124), D-36 (Yak-42) dia natao araka ny famolavolana.
D-18T amin'ny fizarana avy ao anatiny
Ny tombony lehibe amin'ny motera turbofan dia ny fahafahana mamorona tosika avo lenta sy fahombiazana tsara raha oharina amin'ny motera turbojet.
Amin'izao fotoana izao dia tiako ny hamita ny momba ny motera turbofan ary hiroso amin'ny karazana motera manaraka - ny motera turbofan.
Motera turboprop
Ny motera turboprop, toy ny turbojet, dia motera turbine entona. Ary miasa saika toy ny turbojet. Ny motera turboprop fototra dia misy singa efa mahazatra antsika: compressor, efitrano fandoroana, turbine ary nozzle. Misy gearbox sy visy ampiana azy ireo.
Ny fitsipika miasa dia mitovy amin'ny an'ny turbojet, miaraka amin'ny fahasamihafana fa saika ny angovo entona rehetra no lany ao amin'ny turbine hanodinana ny compressor sy hanodina ny propeller amin'ny alàlan'ny gearbox (eto ny propeller sy ny gearbox dia mitovy. ho toy ny compressor). Ny propeller dia mamorona ny ankamaroan'ny tosika. Ny ampahany sisa amin'ny angovo aorian'ny turbine dia alefa any amin'ny nozzle, mamorona jet thrust, saingy kely izany, mety ho ampahafolon'ny totaliny. Ny gearbox amin'ity tetika ity dia ilaina mba hampihenana ny hafainganam-pandeha sy ny fampitana Torque, satria ny turbine afaka mihodina amin'ny hafainganam-pandeha avo, ohatra, 10000 1500 rpm, fa ny propeller ihany no mila XNUMX. Ary ny propeller dia mavesatra.
Schematic famolavolana ny teatra
Saingy misy endrika hafa ho an'ny motera turboprop: miaraka amin'ny turbine maimaim-poana.
Ny tena maha izy azy dia misy turbine misaraka apetraka ao ambadiky ny turbine compressor mahazatra, izay tsy mifandray amin'ny mekanika amin'ny turbine compressor. Ny turbine toy izany dia antsoina hoe maimaim-poana. Ny fifandraisana eo amin'ny turbine compressor sy ny turbine maimaim-poana dia gazy-dynamique ihany. Avy amin'ny turbine maimaim-poana dia misy lavaka misaraka izay ametrahana boaty misy propeller. Ny hafa rehetra dia miasa toy ny tamin'ny tranga voalohany. Ny ankamaroan'ny maotera maoderina dia natao toy izany indrindra. Ny iray amin'ireo tombony amin'ity tetika ity dia ny fahafahana mampiasa ny motera amin'ny tany ho toy ny hery fanampiny (APU), tsy mitondra ny propeller.
Famolavolana schematic amin'ny motera turboprop misy turbine maimaim-poana
Tiako ny manamarika fa tsy ilaina ny mijery ny motera turboprop ho toy ny relika tsy mahomby tamin'ny lasa. Efa imbetsaka aho no naheno fanambarana toy izany, saingy tsy marina izany.
Amin'ny toe-javatra sasany, ny turboprop maotera manana ny fahombiazana ambony indrindra, toy ny fitsipika, amin'ny fiaramanidina tsy dia avo loatra ny hafainganam-pandeha (ohatra, 500 km / h), koa, ny fiaramanidina dia mety ho ny habeny mahavariana. Amin'ity tranga ity, ny motera turboprop dia mety ho im-betsaka kokoa noho ny motera turbojet noresahina teo aloha.
Eto isika dia afaka mamarana momba ny motera turboprop. Manatona tsikelikely ny foto-kevitry ny motera turboshaft isika.
motera turboshaft
Tsy maintsy sambany ny ankamaroan'ny mpamaky eto no nandre anarana toy izany. Ity karazana motera ity dia napetraka amin'ny helikoptera.
Ny motera turboshaft dia mitovy amin'ny motera turboprop maimaim-poana. Izy io koa dia ahitana compressor, efitrano fandoroana, turbine compressor, avy eo misy turbine maimaim-poana, mifandray amin'ny zava-drehetra teo aloha ihany amin'ny gazy. Saingy ny motera toy izany dia tsy mamorona jet thrust, tsy manana jet nozzle, fa setroka ihany. Ny turbine maimaim-poana dia manana ny tanany manokana, izay mifandray amin'ny boaty lehibe amin'ny helikoptera (main rotor). Eny, ny helikoptera rehetra fantatro dia manana boaty toy izany, ary, amin'ny ankapobeny, ny habeny mahavariana. Ny zava-misy dia ambany dia ambany ny hafainganam-pandehan'ny rotor an'ny helikoptera. Raha ho an'ny fiaramanidina, araka ny nosoratako etsy ambony, dia mety hahatratra 1500 rpm, dia ho an'ny helikoptera, ohatra, ny Mi-8, 193 rpm ihany.
Ary ny hafainganam-pandehan'ny motera helikoptera matetika dia avo be (noho ny habeny kely), ary ilaina ny mampihena azy in-jato na mihoatra. Izany no mitranga fa ny gearbox dia napetraka eo amin'ny maotera sy ny angidimby, ohatra, ny Mi-2 sy ny GTD-350 maotera.
Famolavolana schematic ny motera turboshaft
TV3-117 maotera avy amin'ny angidimby Mi-8. Hita eo amin'ny ankavanana ny sodina setroka sy ny tobin'ny fiara
Noho izany, nijery karazana motera turbine efatra izahay. Manantena aho fa nazava sy nahasoa anao ny lahatsoratro. Azonao atao ny manoratra ny fanontaniana sy ny fanehoan-kevitra rehetra ao amin'ny fanehoan-kevitra.
Misaotra anao noho ny tsara.
Source: www.habr.com
