WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW. Dr inż. Robert Jakubowski

Podobne dokumenty
WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH. Dr inż. Robert Jakubowski

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

SILNIK TURBINOWY ANALIZA TERMO-GAZODYNAMICZNA OBIEGU SILNIKA IDEALNEGO

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

ANALIZA OBIEGU TERMODYNAMICZNEGO SILNIKA ODRZUTOWEGO

Zespoły silnika lotniczego. Dr inż. Robert Jakubowski

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

BADANiA SPRĘŻAREK SiLNiKÓW TURBiNOWYCH

Teoria silników lotniczych. Pok. 342A TEL Strona

Aerodynamika i mechanika lotu

Zasada działania maszyny przepływowej.

LABORATORIUM TERMODYNAMIKI I TECHNIKI CIEPLNEJ. Badanie charakterystyki wentylatorów połączenie równoległe i szeregowe. dr inż.

PRACA NIESTATECZNA SILNIKÓW TURBINOWYCH PRZYCZYNY POWSTANIA I SPOSOBY ZAPOBIEGANIA

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia II stopnia. Turbinowe silniki lotnicze Rodzaj przedmiotu: Język polski

Opory przepływu powietrza w instalacji wentylacyjnej

Turbiny z napływem promieniowym stosowane są wówczas kiedy niezbędne jest małe (zwarte) źródło mocy

WPŁYW ZMIAN USTAWIENIA ŁOPATEK KIEROWNICY SPRĘŻARKI OSIOWEJ NA PRACĘ TURBINOWEGO SILNIKA SPALINOWEGO

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

Rok akademicki: 2012/2013 Kod: STC s Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym

J. Szantyr Wykład 2 - Podstawy teorii wirnikowych maszyn przepływowych

ESTYMACJA PUNKTU PRACY SPRĘŻARKi i JEGO PARAMETRÓW W OPARCiU O CHARAKTERYSTYKi SPRĘŻAREK

Wprowadzenie do przedmiotu Teoria silników lotniczych

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

Akademia Górniczo- Hutnicza Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Aerodynamika I. wykład 3: Ściśliwy opływ profilu. POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I K A I

Akademia Górniczo- Hutnicza Im. Stanisława Staszica w Krakowie

Katedra Silników Spalinowych i Pojazdów ATH ZAKŁAD TERMODYNAMIKI. Badanie wentylatora - 1 -

Pompy i układy pompowe

Silniki tłokowe. Dr inŝ. Robert JAKUBOWSKI

Charakterystyki wentylatorów

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

układ bezstopniowej regulacji prędkości obrotowej wentylatora

Akademia Górniczo- Hutnicza Im. Stanisława Staszica w Krakowie

WYKŁAD 10 METODY POMIARU PRĘDKOŚCI, STRUMIENIA OBJĘTOŚCI I STRUMIENIA MASY W PŁYNACH

RACJONALIZACJA ZUŻYCIA ENERGII DO NAPĘDU WENTYLATORÓW GŁÓWNEGO PRZEWIETRZANIA KOPALŃ WĘGLA KAMIENNEGO. Czerwiec 2018

WYKŁAD 11 POMPY I UKŁADY POMPOWE

Teoria silników lotniczych Wykład wprowadzający Studia podyplomowe

PL B1. SZKODA ZBIGNIEW, Tomaszowice, PL BUP 03/16

napęd i sterowanie maksymalna temperatura pracy C - w zależności od wybranego modelu.

ZAŁOŻENIA DO MODELOWANIA PROCESÓW GAZODYNAMICZNYCH W SPRĘŻARKACH SILNIKÓW TURBINOWYCH O ZMIENNEJ GEOMETRII KANAŁÓW PRZEPŁYWOWYCH

J. Szantyr Wykład nr 26 Przepływy w przewodach zamkniętych II

ZALEŻNOŚĆ PARAMETRÓW PRACY SILNIKA TURBINOWEGO OD ZMIANY GEOMETRII KANAŁU PRZEPŁYWOWEGO SPRĘŻARKI OSIOWEJ

ZAGADNIENIA PROJEKTOWE PALNIKÓW PYŁOWYCH

Karta (sylabus) przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia II stopnia

WLOTY POWiETRZA TURBiNOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH i ich WPŁYW NA WŁAŚCiWOŚCi LOTNE SAMOLOTÓW ORAZ ZAGROŻENiA BEZPiECZEŃSTWA LATANiA

MECHANIKA PŁYNÓW LABORATORIUM

ZAGADNIENIA PROJEKTOWE PALNIKÓW PYŁOWYCH

Rozważmy nieustalony, adiabatyczny, jednowymiarowy ruch gazu nielepkiego i nieprzewodzącego ciepła. Mamy następujące równania rządzące tym ruchem:

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA. Poszukiwanie optymalnej średnicy rurociągu oraz grubości izolacji

ęŝanie ęŝarka idealna ęŝanie politropowe ęŝanie wielostopniowe Przestrzeń szkodliwa Wykres indykatorowy Przepływ przez wirnik Zmiana entalpii W13 90

PARAMETRY OKREŚLAJĄCE WEJŚCiE LOTNiCZEGO SiLNiKA TURBiNOWEGO W NiESTATECZNĄ PRACĘ SPRĘŻARKi

Eksperymentalnie wyznacz bilans energii oraz wydajność turbiny wiatrowej, przy obciążeniu stałą rezystancją..

WENTYLATORY KANAŁOWE. Obowiązuje cennik producenta. Średnica [mm] RM 160/ zł. RM 200/ zł RM 200/1100

Aerodynamika I Podstawy nielepkich przepływów ściśliwych

PBM wentylator promieniowy

Podział sprężarek ( dmuchaw )

Łożyska ślizgowe - podstawowe rodzaje

Zakład Mechaniki Płynów i Aerodynamiki

Straty ciśnienia w systemie wentylacyjnym

UKŁAD WYLOTOWY TYPU OSIOWEGO DYFUZORA ŁOPATKOWEGO SPRĘŻARKI PROMIENIOWEJ

RÓWNANIE MOMENTÓW PĘDU STRUMIENIA

Chłodnictwo i Kriogenika - Ćwiczenia Lista 4

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

MP1 4. MP2 4 Wzajemna relacja między sprężem w parametrach spiętrzenia, a sprężem statycznym sprężarki ma postać:

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Dane techniczne doboru urządzenia nr GD/17/03/DK/315a ( NW1 ) NAWIEW HIGIENOS 2 50 Prawe TUV WYCIĄG HIGIENOS 2 50 Lewe TUV

OPŁYW PROFILU. Ciała opływane. profile lotnicze łopatki. Rys. 1. Podział ciał opływanych pod względem aerodynamicznym

W Silniki spalinowe

WPŁYW ZMiANY GEOMETRii KOLEKTORA WYLOTU SPALiN NA DZiAŁANiE TURBiNOWEGO SiLNiKA ŚMiGŁOWCA

PROBLEMATYKA FILTRACJI POWIETRZA WLOTOWEGO DO TURBINOWYCH SILNIKÓW ŚMIGŁOWCOWYCH

INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA ZAKŁAD GEOINŻYNIERII I REKULTYWACJI ĆWICZENIE NR 7 BADANIE POMPY II

WDVS-Ex WENTYLATORY DACHOWE PRZECIWWYBUCHOWE

Wojskowa Akademia Techniczna Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu

Modele matematyczne procesów, podobieństwo i zmiana skali

LABORATORIUM MECHANIKI PŁYNÓW

Termodynamika ć wićzenia

CBM RE wentylator promieniowy

LFB wentylator promieniowy

POdSTAWOWYCh CECh i OSiągóW LOTNiCzYCh SiLNikóW TURbiNOWYCh

Karta katalogowa wentylatorów promieniowych

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

MPA wentylator promieniowy

Spalanie detonacyjne - czy to się opłaca?

Przepływ cieczy w pompie wirowej. Podstawy teoretyczne i kinematyka przepływu przez wirniki pomp wirowych.

WENTYLATORY PROMIENIOWE DWUSTRUMIENIOWE TYPOSZEREG: WPWDs/1,4 WPWDs/1,8

prędkości przy przepływie przez kanał

[1] CEL ĆWICZENIA: Identyfikacja rzeczywistej przemiany termodynamicznej poprzez wyznaczenie wykładnika politropy.

Turbinowy silnik odrzutowy. Dr inŝ. Robert JAKUBOWSKI

Wentylatory serii FEM

Wentylatory promieniowe wysokoprężne typu: WP-20L WP-40L

Józef Brzęczek Ograniczenia w korzystaniu z lekkich statków powietrznych ze względu na możliwość wystąpienia oblodzenia

POLITECHNIKA KRAKOWSKA Instytut Inżynierii Cieplnej i Procesowej

2. Zapoczątkowanie kawitacji. - formy przejściowe. - spadek sprawności maszyn przepływowych

Karta doboru RP-3000-SPE-ALU

Transkrypt:

WLOTY I SPRĘŻARKI SILNIKÓW TURBINOWYCH Dr inż. Robert Jakubowski

Literatura Literatura: [] Balicki W. i in. Lotnicze siln9iki turbinowe, Konstrukcja eksploatacja diagnostyka, BNIL nr 30 n, 00 [] Dzierżanowski P. i in., Turbinowe silniki odrzutowe, WKŁ 983 [rozd. ] [] Gajewski, Lesikiewicz, Szymanik, Przepływowe silniki odrzutowe, WNT 973 [3] Mattingly J.D., Elementrs of Propulsions, Gas Turbines and Rockets

Wlot silnika Jest elementem integrującym silnik z płatowcem Jest elementem silnika Jest elementem gondoli silnikowej Jest elementem płatowca Jego zadaniem jest dostarczenie odpowiedniej ilości powietrza do silnika z możliwie małymi stratami przepływowymi, o określonym profilu prędkości, oraz w przypadku warunków przelotowych także jego wstępne sprężenie.

Wloty silników lotniczych

WLOT Ze względu na pracę wlotu można wyróżnić Pracę z prędkością lotu mniejszą do prędkości strumienia powietrza w gardzieli dyszy Pracę z prędkości lotu równą prędkości strumienia w dyszy Pracę z prędkością lotu większą od prędkości strumienia w dyszy

i p H p Zagadnienie opracowano na podstawie [] Wlot -praca w warunkach statycznych DLA PRĘDKOŚCI LOTU 0 H=H # s c # p Zmiana entalpii we wlocie i = i = c T H p H T = T H Proces we wlocie jest IZENTALPOWY s Współczynnik strat ciśnienia we wlocie p wl ph σ = p = p p = p + p Przyrost entropii s = s s = R ln H lin lok p lin p lok - suma strat liniowych - suma strat lokalnych H σ wl

# i H p p H # # s c H c DLA WARUNKÓW PRZELOTOWYCH Wlot - praca w warunkach przelotowych # s H p p H H c Spręż dynamiczny k k H dyn H p k Ma p π = = +

Podział wlotów ze względu na prędkość WLOTY PODDŹWIĘKOWE przelotową silników Pole powierzchni wlotu - równanie ciągłości m A = ɺ A -Pole powierzchni wlotu mɺ -Wydatek masowy powietrza we wlocie ρc ρ -Gęstość powietrza we wlocie c -Prędkość powietrza we wlocie

Wloty naddźwiękowe W zakresie niedużych prędkości naddźwiękowych O sprężaniu zewnętrznym O sprężaniu mieszanym O sprężaniu wewnętrznym

Przykłady wlotów naddźwiękowych

Zasada pracy wlotu naddźwiękowego Ma p p 3 p Ma Ma3 Ma4< p 4 k p p Ma k k = H ( + ) Ma > Ma > Ma > > Ma 3 4 p > p > p > p 3 4 p < p < p < p 3 4 -wyhamowanie strumienia w układzie fal uderzeniowych - straty ciśnienia całkowitego na falach -przyrost ciśnienia statycznego

Praca wlotu przy dużej prędkości WLOT SILNIKA NADDŹWIĘKOWEGO naddźwiękowej Ma< Spręż dynamiczny idealny π dyn ph = = + p H k Ma k k Przyrost ciśnienia we wlocie H Prędkość lotu Ma p WL dyn KAN _ WL fal dyn p = σ π = σ σ π σ fal = f ( M / M, Θ) Spręż dynamiczny (idealny),89,5 3,67 7,8,5 7,09 3 36,73

Wpływ prędkości lotu na starty we wlocie Zależność współczynnika strat falowych od prędkości lotu i liczby fal uderzeniowych i prędkości lotu []

Praca wlotu w warunkach pozaobliczeniowych Praca z prędkością lotu naddźwiękową, ale mniejszą od wartości obliczeniowej Praca z prędkością lotu naddźwiękową większą od wartości obliczeniowej

Parametry charakteryzujące pracę wlotu Współczynnik siły oporu dodatkowego wlotu: C X wl _ d X _ wl _ d = ρh AwlV H A wl ( ) X = p p da wl _ d H A H Siła oporów tarcia gondoli: X T Ciąg efektywny: K = K X X e wl _ d T X = X wl _ d > 0 wl _ d 0 Stopień przewężenia strumienia we wlocie: φ = A A wl _ d wl H φ C = 0 wl _ d X _ wl _ d φ > C > 0 wl _ d X _ wl _ d Spręż dynamiczny wlotu: π = p p wl _ dyn H

Dodatkowe zadania wlotu Ochrona silnika przed pyłem i kurzem Ustatecznianie pracy silnika dla różnych warunków lotu a) Dla warunków startowych b) Dla warunków lotu z dużymi prędkościami c) Dla pracy z włączonym odwracaczem ciągu

SPRĘŻARKA Ma zadanie zwiększyć ciśnienie strumienia powietrza przepływającego w silniku z możliwie jak najwyższą sprawnością, przy zachowaniu stateczności procesu w szerokim zakresie zmian prędkości wirowania wirnika sprężarki i prędkości lotu

Podział sprężarek Sprężarki osiowe Sprężarki promieniowe/odśrodkowe Sprężarki osiowo-odśrodkowe

Podział sprężarek sprężarka osiowa Zalety: Wady: -możliwość uzyskania wysokiego sprężu sumarycznego -duże przepływy powietrza -niski spręż na pojedynczym stopniu - mała sprawność krótkich łopatek

Wentylator CFM-56-5C firmy Snecma

Zmiany ciśnienia i prędkości w spręŝarce osiowej

Sprężarka osiowa I IW Ist C U C C U W W -szy stopień sprężarki U C U N-ty stopień sprężarki Praca stopnia sprężarki: CHARAKTERYSTYKA PRACY STOPNIA SPRĘŻARKI i l st_iz,04" st iz spręŝanie w dyfuzorze p W wirniku spręŝanie w w w stopniu spręŝanie w st,9" p st l wir =l st Sprawność stopnia sprężarki: p s lst = c ( ) p T3 T = U ( C C ) U U η s l i i = = l i i st _ iz st _ iz st st

Przepływ przez sprężarkę osiową

Sprężarka osiowa CHARAKTERYSTYKA PRACY SPRĘŻARKI l s l st_iz,89" iz p Politropa spręŝania w spręŝarce p spręŝanie w n tym stopniu spręŝanie w szym stopniu -szy stopień sprężarki Praca sprężarki: n s = st = p i= l l c ( T T ) N-ty stopień sprężarki Spręż sprężarki: π n s = π st i= Sprawność izentropowa sprężarki: l i i η = = s s _ iz _ iz ls i i k n k π st _ i i= ηs = k k n i k k π st _ j π st _ i + i= j= η st _ j ηst _ i

Procesy termo-gazodynamiczne w sprężarce s # i p iz Przyrost entalpii w sprężarce: i = i + l s Sprawność sprężarki: l s_iz,0 04" di p+dp di iz,9" l s p s izentropowa politropowa Zależność zmiany temperatury od sprężu sprężarki: T π = T + η k k s s _ iz T k k η = T π s s _ pol l i i η = = s η s _ iz _ iz l s i i k dh ln iz s _ pol = = ( p p k ) ( ) dh ln T T Zależność sprawności izentropowej sprężania od sprężu dla stałej sprawności politropowej

Podział sprężarek sprężarka promieniowa, odśrodkowa Zalety: Wady: -wysoki spręż na pojedynczym stopniu -możliwość stosowania dla małych wydatków przepływu powietrza - ograniczona ilość przepływającego powietrza -niższe wartości prędkości obrotowej niż w sprężarce osiowej

Przepływ przez sprężarkę odśrodkową

Sprężarka promieniowa CHARAKTERYSTYKA PRACY STOPNIA SPRĘŻARKI i l st_iz,04" st iz spręŝanie w dyfuzorze p W w wirniku spręŝanie w w spręŝanie w stopniu st p st 9" l wir =l st,9 p s Praca stopnia sprężarki: l = u c u c st u u Sprawność stopnia sprężarki: l i i ηs = = l i i st _ iz st _ iz st st

Charakterystyka sprężarki

Niestateczna praca sprężarki pompaż Napływ obliczeniowy na łopatkę Napływ na łopatkę z dodatnimi kątami natarcia Napływ na łopatkę z ujemnymi kątami natarcia

Upust Zapobieganie niestatecznej pracy sprężarki Sterowanie łopatek kierownic sprężarki Podział sprężarki na dwa wirniki