Конструкция, принцип работы и особенности производства СПВРД и ТРД. Изучение принципа работы турбореактивного двигателя (ТРД), страница 5

В камере происходит непрерывное сгорание распыляемого центробежными форсунками топлива. В процессе горения керосина потоку воздуха сообщается тепловая энергия. Из камеры продукты сгорания при температуре 1150 К и давлении 11,3 10⁵ Па поступают в турбину.

Потенциальная энергия продуктов сгорания (давления и температура) в турбине частично преобразуется в механическую работу. Мощность, развиваемая турбиной высокого давления, а турбина низкого давления и КНД – ротор низкого давления. Роторы высокого и низкого давлений не имеют между собой механической связи и вращаются с различными частотами.

Из турбины газ поступает в сопло внутреннего контура и истекает из него со скоростью 410 м/с. В процессе истечения из сопла потенциальная энергия газа преобразуется в кинетическую энергию потока, в результате чего создается тяга внутреннего контура.

Итак, полная тяга двигателя равна сумме тяг, создаваемых наружным и внутренним контурами. С позиции физики тяга представляет собой результирующую силу воздействия газовоздушного потока на внутренние и наружные поверхности двигателя.

Отношение расхода воздуха через наружный контур к расходу воздуха через внутренний контур называется степенью двухконтурности. Для Д-20П степень двухконтурности равна 1. Это означает, что расход через наружный контур равен расходу воздуха через внутренний контур. Степень двухконтурности является одним из основных параметров двигателя.

ТРДД выполняется по 2-х и 3-х вальных схем. Двигатели таких схем отличаются лучшей устойчивостью работы компрессора на нерасчетных режимах, облегчается их запуск и улучшается приемистость. Кроме того, ТРДД экономичнее ТРД и ТВД в диапазоне скоростей 800-1200 км/час, вызывает шум меньшей интенсивности и меньшие вибрации самолета. Эти достоинства определили широкое применение ТРДД в современной авиации.

4. Основные технические данные двигателя Д-20П

 (номинальный режим, Н=0, М=0, МСА)

Таблица 1.

5. Краткие сведения о конструкции двигателя Д-20П

5.1. Компрессор низкого давления

КНД осевой трехступенчатый предназначен для создания тяги наружного контура и предварительного сжатия воздуха, поступающего в КВД. Он состоит из ротора и статора.

Ротор – вращающаяся часть компрессора, включает в себя диски 3, рабочие лопатки 4, стяжной болт 7 направляющих аппаратов.

Диск, с закрепленными на нем лопатками, называется рабочим колесом (РК). Каждый ряд неподвижных лопаток образует направляющий аппарат (НА). Рабочее колесо и, установленный за ним НА, образуют ступень компрессора. (рис. 8)

Работа ступени компрессора состоит в следующем. При вращении РК лопатки совершают работу над воздухом. Сила Р воздействия рабочей лопатки на воздух направлена по нормали к каждой точке внутренней поверхности лопатки. Эта сила может быть разложена на окружную Р_U и осевую P_a составляющие. Окружная составляющая вызывает увеличение окружной скорости воздуха т.е. увеличение его кинетической энергии, а осевая составляющая перемещает воздух параллельно оси ротора. Отсюда и название осевого компрессора. В результате абсолютная скорость воздуха на выходе из РК увеличивается и повышает давление.