|
Автор |
Сообщение |
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 18 окт 2008, 22:47 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
Так я правильно посчитал? Турбина забирает больше 3/4?
|
|
|
|
|
Mixalych
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 18 окт 2008, 23:19 |
Зарегистрирован: 30 сен 2008, 10:41 Сообщений: 2109
|
pasha1976 писал(а): Нашел вот про АЛ-31Ф: Скорость истечения газов на ПФ - где-то 1000 м/с Получается, что на ПФ при тяге 12500 кгс он развивает 12500 кВт? То есть общая мощность движка 54500 кВт, 42000 из них тратятся на привод компрессора, а 12500 создают тягу? Нет, полная мощность не равна сумме выходной мощности и мощности на валах(42000кВт). Т.к. если извне привести на валы мощность 42000кВт, на выходе будет далеко не 0. Будет какая-то тяга заведомо меньшая чем тяга в максимальном режиме.(т.к. нет нагрева газа в КС) Так что кпд не сильно больше получившихся у вас 23%.
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 19 окт 2008, 08:14 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
Я как раз полагал, что если подвести на компрессор 42000 кВт и убрать турбину (за ненадобностью), то тяга должна на эту величину (на 42000 кВт в пересчете на кгс) как раз вырасти. Вот мне и хотелось понять, на какую величину в еденицах тяги. А в обычном движке, как мне представлялось, все происходит так: компрессор сообщает рабочему телу некую скорость, не было бы у нас КС и турбины, то тяга движка и была бы 42000000Вт*(эта скорость), затем топливо, сгорая в КС, добавляет рабочему телу энергетики, затем турбина отбирает эти самые 42000кВт, на выходе имеем 7,7 т на максимале (я узнал только скорость истечения при ПФ, потому и считал для ПФ, а корректней считать на максимале).
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 19 окт 2008, 21:37 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
А вот интересно было бы еще узнать, какой процент тяги (для определенности, у АЛ-31Ф на максимале) создают внутренний и внешний контуры. Пытался самостоятельно найти - не смог, а считать - так это скорости потока в обоих контурах знать надо, точнее у внешнего контура просто скорость потока, а у внутреннего - скорость после турбины...
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 19 окт 2008, 22:38 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Можно оценить эту долю снизу. Отбрасываем тягу вентилятора, считаем, что газ внешнего и внутреннего контура полностью смешивается. Тогда тяга двигателя полностью определяется тягой сопла, а она, в свою очередь, давлением перед соплом и расходом газа. Таким образом, отталкиваемся от степени двухконтурности. Потом можно уже добавить тягу вентилятора, потом вычесть потерю полного давления на смешение потоков.
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 06:02 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
Многих исходных данных нет... Тяга внешнего контура явно меньше 60% от тяги внутреннего (исходя из степени двухконтурности 0,57), то есть меньше 35% от общей тяги. При этом в механическую работу преобразуется больше 3/4 общей мощности двигателя, получается, что пкомпрессор вентилятором съедают больше 3/4, тяги вентилятор дает меньше 1/3, остальное тратися на сжатие воздуха для питания внутреннего контура. Верно я понимаю?
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 08:44 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
Коллеги! Должен со стыдом признать (только сейчас снизошло озарение:)), что то, о чем я писал - ТРДД с двумя камерами сгорания (КС) - есть по сути придуманный давно ТРДДФ, ТРДД с форсажной камерой (ФК). Я правда и не говорил, что что-то придумал, я лишь спрашивал "а не существует ли или не рассматривалось ли когда-либо такого варианта компоновки движка...". Единственно, чем отличается та схема, которую я старался описать в меру своих скромных возможностей, от классического ТРДДФ, так это тем, что мне казалось "правильным" сделать так - внутренний контур не создает практически никакой тяги, он работает только на турбину (та, в свою очередь, на компрессоры ВД и НД), а всю тягу создает вторая камера сгорания, размещенная позади турбины (в миру - ФК:)), где смешиваются воздух внешнего контура, "выхлоп" внутреннего контура и впрыскивается и сжигается топливо. Получается постоянно работающий форсаж , только варьирую подачу топлива в КС внутреннего контура мы изменяем мощность компрессора, а во вторую КС - собственно тягу. Я, правда, еще полагал целесообразным сохранить "холодный" контур, то есть сделать двигатель трехконтурным - поток от компрессора ВД делится на 2 части, одна идет в первую КС, "подогревается" сгоревшим топливом, отдает почти всю энергию турбине, а потом смешивается со второй частью потока от компрессора ВД и поступает во вторую КС. А поток от компрессора НД (то есть вентилятора) создает тягу аналогично таковому у обычного ТРДД. Но в любом случае, получается, что в описанной мной схеме внутренний контур работает на постоянном форсаже. В свете этого вопрос (уж простите мне мою неграмотность) - а почему форсаж так неэкономичен? Почему при росте тяги раза эдак в полтора (12500 против 7700 у АЛ-31Ф) расход вырастает в 3 раза? Я раньше думал, что потому, что топливо дожигается в бедной кислородом реактивной струе, поэтому так. Позже узнал, что даже в выхлопе движка на максимале кислорода достаточно, чтобы при включении форсажа сгорало все топливо. Тогда почему? Почему при увеличении расхода топлива втрое тяга не растет во столько же раз? Наверняка это азы, ну уж просветите, не сочтите за труд...
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 11:23 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
pasha1976 писал(а): Верно я понимаю? Верно
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 11:30 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
pasha1976 писал(а): Почему при росте тяги раза эдак в полтора (12500 против 7700 у АЛ-31Ф) расход вырастает в 3 раза? Потому, что оптимальное соотношение компонентов топлива и воздуха, а также давления обеспечивается перед турбиной. А в форсажной камере давление на входе меньше (на турбине падает) и кислорода меньше (в камере сгорания почти весь сгорел, а во внешнем контре его мало), поэтому, если поставить задачу сжигать топливо с максимальной экономичностью, то прирост тяги будет небольшой. Задача - то другая, получить максимальный прирост тяги. Если бы удалось так оптимизировать форсажную камеру, чтобы прирост тяги равнялся относительому приросту расхода топлива, то бесфорсажный режим на сверхзвуке был бы не нужен. Вывод: надо работать, репу морщить
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 18:40 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
pavel писал(а): А в форсажной камере давление на входе меньше (на турбине падает) и кислорода меньше (в камере сгорания почти весь сгорел, а во внешнем контре его мало) мне как раз многократно указывали, что кислорода после турбины вполне достаточно (ибо воздух есть основное рабочее тело в ТРДД, его компрессор засасывает из атмосферы не ровно столько, сколько надо для обеспечения горения в КС, а гораздо больше, верно?), он даже в форсажной камере не весь сгорает, т.е. даже в ФК, как я понял, горение не стехиометрическое...
|
|
|
|
|
Гость
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 19:57 |
|
Причина проста, рассмотрите цикл Брайтона. Дело в том, что тепло в форсажной камере подводится к практически несжатому рабочему телу, в отличие от основноё камеры сгорания.
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 22:47 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Гость писал(а): Причина проста, рассмотрите цикл Брайтона. Дело в том, что тепло в форсажной камере подводится к практически несжатому рабочему телу, в отличие от основноё камеры сгорания. Это был точно Ole. Знание предмета выдает двигатилиста
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 20 окт 2008, 23:06 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Вычитал, что у Ал=41Ф достигнутая тяга была всего 14 т. Немного для такого размера. Однако меня очень интересует конструкция регулируемого сопла. На видео лепестки как-то хитро складывались.
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 06:04 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
Гость писал(а): Причина проста, рассмотрите цикл Брайтона. Дело в том, что тепло в форсажной камере подводится к практически несжатому рабочему телу, в отличие от основноё камеры сгорания. А в ракетных движках это решается тем, что после КС сопло сужается, а потом расширяется (выглядит как воронка такая )? Верно?
|
|
|
|
|
pasha1976
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 06:06 |
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 17:12 Сообщений: 1078
|
pavel писал(а): Вычитал, что у Ал=41Ф достигнутая тяга была всего 14 т. Немного для такого размера. Однако меня очень интересует конструкция регулируемого сопла. На видео лепестки как-то хитро складывались. Я правильно понял, что регулируемое сопло на форсажа как раз сужается, чтобы обеспечить большее давление в ФК?
|
|
|
|
|
Гость
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 20:30 |
|
Регулируемое сопло (критическое сечение) на максимале и форсаже обеспечивает заданный перепад давления на турбине низкого давления, обеспечивая необходимую мощность на вентиляторе и не допуская его раскрутки, недопустимой по соображениям прочности.
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 21:40 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
pasha Сужающееся-расширяющееся сопло (сопло Лаваля) служит для непрерывного разгона потока до скоростей обеспечивающих падение давления до величины примерно равной атмосферному давлению. Дело в том, что поток на дозвуковых скоростях и на сверхзвуковых скоростях ведет себя по разному. При М<1 с уменьшением сечения давление падает, а с увеличением растет. При М>1 - наоборот. Таким образом, чтобы разогнать поток до сверхзвуковой скорости нужно использовать сужающейся - расширяющийся канал. В минимальном сечении устанавливается скорость равная местной скорости звука (М=1). Если сопло будет просто сужающееся, то поток разгоняется только до М=1, и расширение - неполное.
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 22:01 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Гость писал(а): Регулируемое сопло (критическое сечение) на максимале и форсаже обеспечивает заданный перепад давления на турбине низкого давления, обеспечивая необходимую мощность на вентиляторе и не допуская его раскрутки, недопустимой по соображениям прочности. Ох, ты, т.е. в идеале при оптимизации форсажной камеры нужно еще и компрессор учитывать. Надо бы тогда знать хотя бы инженерную методику расчета, учитывающую связь площади критики сопла с турбиной и комрессором
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
Гость
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 22:12 |
|
Для этого есть полная поэлементная модель двигателя. По ней легко насчитать нужные данные по всем интересующим режимам: например расходы воздуха по контурам, температуры и давления в сечениях смешения в зависимости от скорости, высоты и режима работы двигателя.
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 21 окт 2008, 22:43 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Гость писал(а): Для этого есть полная поэлементная модель двигателя. По ней легко насчитать нужные данные по всем интересующим режимам: например расходы воздуха по контурам, температуры и давления в сечениях смешения в зависимости от скорости, высоты и режима работы двигателя. Тогда она нам нужна, чтобы не изобретать велосипед
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 22 окт 2008, 18:43 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
2 ole А в чем Вы чертите двигатель? Наверное, имеет смысл использовать готовые чертежи
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
lsnderick
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 24 окт 2008, 09:35 |
Зарегистрирован: 06 окт 2008, 09:46 Сообщений: 59 Откуда: Moscow, Russia, Earth
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 24 окт 2008, 13:29 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Нравится мне подход Салюта
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
paralay
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 24 окт 2008, 20:28 |
Администратор |
|
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 20:46 Сообщений: 12211 Откуда: Нижний Новгород
|
Картинки вставили позже. Я видел эту новость по ТВ.
_________________ "Ничто так не обманчиво, как слишком очевидные факты" Артур Конан Дойл
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 25 окт 2008, 13:35 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
2 ole Есть вопросы по чертежу, присланному Вами. Диффузор, в котором происходит смешение потоков внешнего и внутреннего контуров. А что такое 1,2,3. Свечи, стабилизаторы горения и спрямляющее поток устройство?
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 25 окт 2008, 13:55 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Или 1 - это топливные коллекторы, а наклонные элементы - форсунки - распылители? Если 2 - стабилизатор горения, то наклонный элемент, соединяющий его с корпусом это ЧТО? Система подачи топлива? Тогда получается, что у АЛ-31 стабилизатор горения форкамерный? Где тогда свечи?
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 29 окт 2008, 00:02 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
2 ole Это сопло с УВТ от АЛ-31Ф-М2?
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
pavel
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 08 ноя 2008, 22:34 |
Зарегистрирован: 28 сен 2008, 22:42 Сообщений: 2280
|
Вопрос? На рис. F414 видно какое-то хитрое устройство за турбиной низкого давления. Что это? Такое впечатление, что воздух наружного контура поступает прямо под антивибрационный экран и уже оттуда через перфорацию в форсажную камеру. А степень двухконтурности вроде бы и не такая уж маленькая, куда девается воздух? Только на охлаждение? Или "хитрое устройство" это такой смеситель?
А топливо, видимо, подается прямо в радиальные стабилизаторы горения?
На F110-129 сжигание топлива в форсажной камере, видимо, производится отдельно в каждом контуре. Любопытно решены стабилизаторы горения. Они почему-то выполнены не кольцевыми. Интересно, какой в этом смысл?
Вопрос Ole и всем, кто понимает в двигателях.
_________________ Это нам удается
|
|
|
|
|
Гость
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 08 ноя 2008, 22:50 |
|
стабилизаторы не кольцевые - это нормально.
|
|
|
|
|
Гость
|
Заголовок сообщения: Re: Двигатели и компьютерное моделирование Добавлено: 08 ноя 2008, 22:57 |
|
сечение форсажки не стоит загромождать всякими совершенными стабилизаторами, их крепежом и тп. форсажи -это 5-25 процентов режимов, а на остальных всё это добро несёт за собой потери.
|
|
|
|
|
|
|