Dwuprzepływowe silniki odrzutowe. dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Podobne dokumenty
Analiza konstrukcji i cyklu pracy silnika turbinowego. Dr inż. Robert Jakubowski

Zespoły silnika lotniczego. Dr inż. Robert Jakubowski

Komory spalania, turbiny i dysze wylotowe. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Turbinowy silnik odrzutowy. Dr inŝ. Robert JAKUBOWSKI

Komory spalania turbiny i dysze. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Zespoły silnika lotniczego. Dr inż. Robert Jakubowski

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

Wykład 2. Przemiany termodynamiczne

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (SILNIK IDEALNY) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH

ANALIZA OBIEGU TERMODYNAMICZNEGO SILNIKA ODRZUTOWEGO

Parametry charakteryzujące pracę silnika turbinowego. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Silniki tłokowe. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Efektywność energetyczna systemu ciepłowniczego z perspektywy optymalizacji procesu pompowania

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 7 Turbiny. α 2. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych. 7.1 Wstęp

Teoria silników lotniczych. Pok. 342A TEL Strona

SILNIK TURBINOWY ANALIZA TERMO-GAZODYNAMICZNA OBIEGU SILNIKA IDEALNEGO

A - przepływ laminarny, B - przepływ burzliwy.

SILNIK TURBINOWY ANALIZA TERMO-GAZODYNAMICZNA OBIEGU SILNIKA IDEALNEGO

Silniki tłokowe. Dr inż. Robert JAKUBOWSKI

Opis techniczny. Strona 1

ZESZYTY NAUKOWE NR 10(82) AKADEMII MORSKIEJ W SZCZECINIE. Badania wpływu struktury elektrowni gazowo-parowych na charakterystyki sprawności

Kalorymetria paliw gazowych

9.1 Wstęp Analiza konstrukcji pomp i sprężarek odśrodkowych pozwala stwierdzić, że: Ciśnienie (wysokość) podnoszenia pomp wynosi zwykle ( ) stopnia

MODELOWANIE POŻARÓW. Ćwiczenia laboratoryjne. Ćwiczenie nr 1. Obliczenia analityczne parametrów pożaru

Temperatura i ciepło E=E K +E P +U. Q=c m T=c m(t K -T P ) Q=c przem m. Fizyka 1 Wróbel Wojciech

Węzeł 2 Funkcyjny - Równoległy c.o. i c.w.u. Adres: Siedlce. Komenda Policji

Płytowe wymienniki ciepła. 1. Wstęp

12.1. Proste obiegi cieplne (Excel - Solver) Proste obiegi cieplne (MathCad) Proste obiegi cieplne (MathCad) Proste obiegi cieplne

CHARAKTERYSTYKI ZŁOŻONYCH UKŁADÓW Z TURBINAMI GAZOWYMI

KASKADOWE UKŁADY OBIEGÓW CIEPLNYCH W MIKROKOGENERACJI

Turbinowe silniki odrzutowe jedno- i dwuprzepływowe w samolotach bojowych

= T. = dt. Q = T (d - to nie jest różniczka, tylko wyrażenie różniczkowe); z I zasady termodynamiki: przy stałej objętości. = dt.

Turbinowy silnik odrzutowy obieg rzeczywisty. opracował Dr inż. Robert Jakubowski

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

MODELOWANiE TURBiNOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH W ŚRODOWiSKU GASTURB NA PRZYKŁADZiE SiLNiKA K-15

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

TERMODYNAMIKA. Przedstaw cykl przemian na wykresie poniższym w układach współrzędnych przedstawionych poniżej III

WARUNKI RÓWNOWAGI UKŁADU TERMODYNAMICZNEGO

Zasada działania maszyny przepływowej.

Mgr inż. Marta DROSIŃSKA Politechnika Gdańska, Wydział Oceanotechniki i Okrętownictwa

RÓWNANIE MOMENTÓW PĘDU STRUMIENIA

J. Szantyr - Wykład nr 30 Podstawy gazodynamiki II. Prostopadłe fale uderzeniowe

11. Termodynamika. Wybór i opracowanie zadań od 11.1 do Bogusław Kusz.

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

WYMAGANIA TECHNICZNE DLA PŁYTOWYCH WYMIENNIKÓW CIEPŁA DLA CIEPŁOWNICTWA

Badanie i zastosowania półprzewodnikowego modułu Peltiera jako chłodziarki

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Pomiar ciepła spalania paliw gazowych

BiLANS ENERGETYCZNY WiRNiKÓW DWUPRZEPŁYWOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 1 Wstęp. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych.

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW. Dr inż. Robert Jakubowski

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

PORÓWNANIE WYKRESU INDYKATOROWEGO I TEORETYCZNEGO - PRZYKŁADOWY TOK OBLICZEŃ

P O L I T E C H N I K A W A R S Z A W S K A

13) Na wykresie pokazano zależność temperatury od objętości gazu A) Przemianę izotermiczną opisują krzywe: B) Przemianę izobaryczną opisują krzywe:

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Nowoczesne silniki lotnicze. Pok. 342A TEL Strona

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Wyznaczanie ciepła właściwego c p dla powietrza

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 4 Charakterystyki ogólne i przy zmiennych wymiarach maszyn wirujących. Część I Podstawy teorii

[ ] 1. Zabezpieczenia instalacji ogrzewań wodnych systemu zamkniętego Przeponowe naczynie wzbiorcze. ν dm [1.4] Zawory bezpieczeństwa

HGHT-V wentylator oddymiający

TERMODYNAMIKA PROCESOWA I TECHNICZNA

nieciągłość parametrów przepływu przyjmuje postać płaszczyzny prostopadłej do kierunku przepływu

WOD WENTYLATORY ODDYMIAJĄCE

Podstawowe definicje Dz. U. z 2007 r. Nr 18, poz. 115

WOD WENTYLATORY PRZEZNACZENIE OPIS URZĄDZENIA WARUNKI PRACY OZNACZENIA WENTYLATOR ODDYMIAJĄCY

POdSTAWOWYCh CECh i OSiągóW LOTNiCzYCh SiLNikóW TURbiNOWYCh

Wprowadzenie do przedmiotu Teoria silników lotniczych

Doświadczenie Joule a i jego konsekwencje Ciepło, pojemność cieplna sens i obliczanie Praca sens i obliczanie

Karta doboru. Centrala wentylacyjna RP-1300-SPX-K2.0AN-E-W-1N9-1W8-K5-K5-X-W180-X-X SCHEMAT DZIAŁANIA WIDOK Z GÓRY

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

BILANS CIEPLNY CZYNNIKI ENERGETYCZNE

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 7

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Zagospodarowanie energii odpadowej w energetyce na przykładzie współpracy bloku gazowo-parowego z obiegiem ORC.

5. Jednowymiarowy przepływ gazu przez dysze.

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Karta doboru. Centrala wentylacyjna RP-900-SPX-K2.0AN-E-W-1N8-1W7-K5-K5-E-W86-X-X SCHEMAT DZIAŁANIA WIDOK Z GÓRY

Termodynamika 2. Projekt współfinansowany przez Unię Europejską w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Andrzej Ambrozik. Podstawy teorii tłokowych silników spalinowych

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA BUDYNKU

Ocena właściwości eksploatacyjnych dwuprzepływowego silnika turbinowego z dwiema komorami spalania

WYDZIAŁ MECHANICZNY Katedra Budowy i Eksploatacji Maszyn specjalność: konstrukcja i eksploatacja maszyn i pojazdów

Wykład 4 Gaz doskonały, gaz półdoskonały i gaz rzeczywisty Równanie stanu gazu doskonałego uniwersalna stała gazowa i stała gazowa Odstępstwa gazów

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 2

DFE 133-4

RFE 140 D EC RFE EC. Wszystkie diagramy przedstawione w kanale podłączony wentylator.

Załącznik Nr 3 : Gwarantowane parametry techniczne

Karta katalogowa wentylatorów do kanałów o przekroju kołowym K/KV

D. II ZASADA TERMODYNAMIKI

II zasada termodynamiki.

Budowa materii Opis statystyczny - NAv= 6.022*1023 at.(cz)/mol Opis termodynamiczny temperatury -

K raków 26 ma rca 2011 r.

Ekologia w lotnictwie

Stan wilgotnościowy przegród budowlanych. dr inż. Barbara Ksit

Transkrypt:

Dwurzeływowe silniki odrzutowe dr inż. Robert JAKUBOWSK

Silnik z oddzielnymi dyszami wylotowymi kanałów V 2500 (Airbus A320, D90) Ciąg 98 147 kn Stoień dwurzeływowości 4,5 5,4

Pierwsze konstrukcje dwurzeływowe ASPN ciąg 197 dan (1950-51)

TRENT 1000 silnik trójwirnikowy

Rozwój silników dwurzeływowych

Silniki samolotów komunikacyjnych Nazwa Średnica /długość [m] Trent 1000 2,85 /4,73 PW1100G 2,06/ 3,4 PW1500G 1,85/ 3,184 GEnx 2,82/ 4,69 GE 90 3,92/ 7,28 Stoień dwurze ł- ywowości 10 (1000-1200 kg/s) Sręż asa [kg] Ciąg [kn] 52 5765 227-346 12,5 2857 110-160 12 2177 85-104 9 (1200 kg/s) 9 (1350 kg/s) 53-58 6147 310-340 42 8762 493-513

Wsółczesne dwurzeływowe silniki lotnicze

Schemat silnika jednorzeływowego z doalaczem wl 1 1a 5 2 3 3a 4 5 Dwurzeływowy dwuwirnikowy turbinowy silnik odrzutowy wl 1 1a 5 1b 2 3 3a 3b 4 5 Dwurzeływowy trójwirnikowy turbinowy silnik odrzutowy W konstrukcji silników z trzema wirnikami secjalizuje się firma Rolls-Royce, która wytwarza m.in. silniki serii RB-211, Trent 700, Trent 800, Trent 900

Ciąg, ciąg jednostkowy i jednostkowe zużycie aliwa silnika dwurzeływowego V wl 1 1a 2 3 3a 4 5 5 C5 C5 Ciąg silnika: K m c m c mv gdy: 5 5 5' 5', 5' m, m5 m mal m m m m Stoień dwurzeływowości: Ciąg silnika: m m Względne zużycie aliwa: al mal m 1 al 5 5' 1 K m c c V Ciąg jednostkowy silnika: k K m 1 c c 1 V 1 j al 5 5' Jednostkowe zużycie aliwa : 1 c m K k j al al j

Wsółraca zesołów niskiego ciśnienia silnika dwurzeływowego Wentylator turbina wentylatora wl 1 1a 5 2 3 3a 4 5 P P T mnc w m m c T3 T4 mc T1 T1 1 c T 3 T4 1 c T1 T1 mnc al T a a mnc al T a a Wentylator ołączony z boosterem turbina wl 1 1a 5 1 l 1 l mnc al TNC W 1b 2 3 3a 4 5 m m c T3 T4 mc T1 T1 m c T1 T1 1 c T 3 T4 1 c T1 T1 c T1 T1 mnc al T a a b a mnc al T a a b a 1 mnc al TNC 1 l l l W boos

wl 1 1a Wykres entalia entroia 5 2 3 3a 4 5 Cieło dorowadzone do Q c m T m T 3 3 2 2 q c 1 T T do al 3 2 Cieło odrowadzone Q Q Q od od _ od _ c m T T c m T T 5 5 5' 5' Praca obiegu: 1 5 c T5' T q c T T od al 1 3 2 1 al T5 T ct5' T l q q c T T ob do od al c5 c5' V 1 al 1 2 2 2 2 2 2

Analiza silnika dwurzeływowego (rzyadek najbardziej ogólny niezuełny rozręż w dyszach wylotowych) CĄG SLNKA: gdzie: c c 5 5 K m c m c A A mv m c m c mv 5 5 5' 5' 5 5 5' 5' 5 5 5' 5' ZUŻYCE PALWA: A5 5 m CĄG JEDNOSTKOWY SLNKA: 5 c c 5' 5' A5' 5' m 3 3 2 2 al mal m c T3 T2 KSWu ct3 Q m W c m T m T do al KS u 1 5 5' 1 1 k j K m al c c V JEDNOSTKOWE ZUŻYCE PALWA: 1 1 1 c j mal K al k j al al c5 c5' V 5'

Wykres Sankey a interretacja obiegu energetycznego silnika dwurzeływowego

Srawności silnika dwurzeływowego PRACA OBEGU: c5 c5' V lob 1 al 1 2 2 2 Srawność cielna 2 2 2 L ob m5 c5 m5' c5' mv mal c Wu Qdo m 2 m 2 m 2 m Srawność naędowa 2 2 2 l c c V 2 2 2 ob c al al u qdo 2 2 2 5 5' 1 1 W KV c c V 2 2 2 5 5' k kv j 1 1 al 1 Lob 2 2 2 Srawność ogólna KV k V 1 W o j al u Q do

Otymalizacja obiegu silnika dwurzeływowego Ciąg jednostkowy i jednostkowe zużycie aliwa silnika dwurzeływowego zależą od: stonia dwurzeływowości, srężu oszczególnych zesołów srężających oraz temeratury rzed turbiną. O wyborze wartości tych arametrów może decydować konstruktor ze względu na charakter i rzeznaczenie silnika. k f,,,, T j W boost S 3 c f,,,, T j W boost S 3

Zależność arametrów jednostkowych silnika od srężu srężarki i temeratury T 3

Zależność arametrów jednostkowych silnika od srężu srężarki i stonia dwurzeływowości

Zależność arametrów jednostkowych silnika od srężu wentylatora i stonia dwurzeływowości

Zależność arametrów jednostkowych silnika od rędkości lotu i stonia dwurzeływowości

Silnik dwurzeływowy z mieszalnikiem strumieni F100 PW 229

Ciąg silnika z mieszalnikiem, arametry jednostkowe wl 1 1a 5 5 V 2 3 3a 4 c 5 Ciąg silnika: K m c mv m c mv A 5 5 5 5 5 5 1 5 1 K m al c V Ciąg jednostkowy silnika: k K m 1 c 1 V 1 j al 5 Jednostkowe zużycie aliwa : onieważ: c m K j al al mal m al 1 k j

Wykres i-s silnika z mieszalnikiem Gdzie: l l V l l c 2 3 miesz 4 3a t_wc t_nc 5 5 1 2 2 w s 2 2 s i i i q q do od 1 1a 2 3 3a Ds Ds Ds Ds Ds Ds Ds V miesz_ miesz_ do_ q q oddan obr 4 5

ieszalnik strumieni KZ 1a KW 4 i i T T 1a 1a i i T T Po zmieszaniu strumieni: 4 4 Z bilansu masy: m mkw mkz m 1 al Z bilansu energii: c m T m T KW 4 KZ 1a KW KZ cm m i m i m i T i a i a Z bilansu ędu: A A A X m c m c m c. m. m KZ KW T KW KZ. m i a

Bilansowanie energii w mieszalniku. m. m KZ KW i a i a. m i a m q m q KZ obr KW oddan ' 1 ' m i i m i i KZ KW m c T T m c T T KZ ogrz KW chl m c T T m c T T KZ KW c T T c T T al Temeratura o zmieszaniu strumieni: c T 1 c' T T c 1 c' al al

Charakterystyka mieszalnika m m m T T KZ KW sr _ wej, V a kr a T T kr gdzie: sr _ wej A A A A KW KZ Najmniejsze straty w mieszalniku są wtedy, gdy ciśnienia całkowite i statyczne na wejściu do niego są równe, co owoduje, że równe są także rędkości wływających strumieni.

ieszalnik strumieni KZ 1a KW 4 i i T T 1a 1a i i T T Po zmieszaniu strumieni: 4 4 Z bilansu masy: m mkw mkz m 1 al Z bilansu energii: c m T m T KW 4 KZ 1a KW KZ cm m i m i m i T i a i a Z bilansu ędu: A A A X m c m c m c. m. m KZ KW T KW KZ. m i a

Bilansowanie energii w mieszalniku. m. m KZ KW i a i a. m i a m q m q KZ obr KW oddan ' 1 ' m i i m i i KZ KW m c T T m c T T KZ ogrz KW chl m c T T m c T T KZ KW c T T c T T al Temeratura o zmieszaniu strumieni: c T 1 c' T T c 1 c' al al

Charakterystyka mieszalnika m m m T T KZ KW sr _ wej, V a kr a T T kr gdzie: sr _ wej A A A A KW KZ Najmniejsze straty w mieszalniku są wtedy, gdy ciśnienia całkowite i statyczne na wejściu do niego są równe, co owoduje, że równe są także rędkości wływających strumieni.

Charakterystyki silnika dwurzeływowego z mieszalnikiem 0, a 0, 1 Zależność srężu wentylatora od srężu srężarki, dla zaewnienia równości ciśnień strumieni na wejściu do mieszalnika

Wykres i-s silnika z mieszalnikiem i włączonym doalaczem i q KS l s lw V 2 i 2 Ds 1a 1 Ds 2 1 q Ds Ds 2 obr KS_ Ds miesz_ Ds Ds 3 3 3a 4 3a miesz_ 4 l Ds t_wc lt_nc q doal q oddan doal_ doal miesz 5 Ds dysz 5 2 c5 2 q i s od Bilans cielny dla doalacza

Zmiana rędkości strumienia o włączeniu doalacza c 5_Doal = T Doal c 5 T Zmiana rzekroju wylotowego dyszy o włączeniu doalacza A 5_Doal = T Doal A 5 T

Silnik z uustem strumienia Rozatrzmy silnik w którym wystęuje uust owietrza ze srężarki do kanału zewnętrznego oraz zza srężarki do chłodzenia turbiny wysokiego ciśnienia co okazano na oniższym rysunku wl 1 1a doal 5 u u ch 2 3 3a 4 m m u u m m ch ch Z równania ciągłości: Za uustem owietrza ze srężarki: m m m m m 1 u u Na wejściu do KS: m m m m m m 1 u ch u ch Na wejściu do turbiny WC: m m m m m m m 1 u ch al u ch al Na wejściu do turbiny NC: m m m m m m 1 u al u al W kanale zewnętrznym o uuście: m m mu m m u

Silnik z uustem strumienia wl 1 1a doal 5 u u ch 2 3 3a 4 oc srężarki 1 2 1 1 2 PS c m Tu T a m mu T T u cm Tu T a u T T u oc turbiny ' '' P c m T T c m T T 3 3 4 2 4 1 3 4 2 4 TWC ch m c T T c T T Bilans mocy P P ' '' al ch u ch S mwc TWC ' '' 1 1 2 1 3 4 2 4 c Tu T a u T T u mwc c al ch u T T c ch T T Entalia w kanale zewnętrznym o uuście ze srężarki m T m T T T D KZ c mt1 a mutu TKZ m m 1a u u 1a u u u u

Dziękuję za uwagę