Авиадвигатели... что это за звери?

To Admins: Наверное всё-таки созрела необходимость выделить отдельную ветку. Причём не ограничиваясь вопросами помпажа. Например "ТВД для чайника".

Сеня,
Простите мне мою непонятливость, но как может расход воздуха через компрессор не быть константным от его оборотов? Засчёт инерционности ротора? Эхх... надо всё-таки сходить в Вики чтоли...:oops:
Что-то чем больше разъяснений, тем больше вопросов...
 
Реклама
Простите мне мою непонятливость, но как может расход воздуха через компрессор не быть константным от его оборотов?

Да просто: если заткнуть воздухозаборник (а такой эффект может создать затенение потока например крылом на самолетах с компоновкой, как на ТУ154 на высоких углах атаки) - далее крути компрессор, не крути - все равно будет вам .уй
 
Сеня сказал(а):
Это всё конечно-же достаточко упрощённо, хотя даёт вполне наглядную картинку газодинамических процессов в двигателе.
Всё верно, но к сути мы так и не добрались. К чему приводит эта газодинамическая неустойчивость? Мы ходим вокруг да около, не беря во внимание главного: что происходит с тягой? Почему самолёт трясёт, как отбойный молоток? Раз он совершает возвратно -поступательные движения, значит возникает пульсация тяги. В камере сгорания мечется некая "плазма", которой, при нормальном "наддуве", деваться некуда, кроме как на "выход".
Когда наддув ослабевает в силу причин, которые Вы столь подробно описали, продукты сгорания норовят пробиться в противоположном направлении, при этом прямая тяга падает, а температура в камере сгорания резко возрастает, отчего лопаткам турбин может прийти очень быстрый
кабздец. Процесс приобретает колебательный характер. Кстати, почему?
 
Процесс приобретает колебательный характер. Кстати, почему?
"Технарское" определение (отличающееся от "лётного") помпажа заканчивается так: "...выражающееся в низкочастотных колебаниях поля давлений и скоростей." От этого РЛ и вибрируют.
продукты сгорания норовят пробиться в противоположном направлении, при этом прямая тяга падает, а температура в камере сгорания резко возрастает, отчего лопаткам турбин может прийти очень быстрый
Если факел выбивает в компрессор, то не турбине карачун. А температура за КС растёт от того, что падает кол-во холодного воздуха и всё топливо идёт на нагрев малого кол-ва воздуха.
 
blck сказал(а):
Да просто: если заткнуть воздухозаборник ... крути компрессор, не крути - все равно будет вам .уй
Это-то безусловно понятно. :) Меня заинтересовал срыв потока при резком увеличении режимов работы.
 
срыв потока при резком увеличении режимов работы.
Ротор уже разогнался, а поток — нет. Причём, учитывать надо не только осевую скорость потока, но и окружную. При "быстрой" лопатке, но "медленном" потоке угол атаки становится слишком большой и происходит такой же срыв потока со спинки лопатки, как и у крыла самолёта.
 
Экзот,
Само собой..:oops: Увидел при цитировании, но лень было править.:rolleyes:
 
Экзот сказал(а):
"Технарское" определение (отличающееся от "лётного") помпажа заканчивается так: "...выражающееся в низкочастотных колебаниях поля давлений и скоростей."
Объясните, если можете, по-своему, не вдаваясь в высокие материи, физическую подоплёку этих "низкочастотных колебаний".
Выбил факел в компрессор, тяга упала, а дальше что?

Экзот сказал(а):
Если факел выбивает в компрессор, то не турбине карачун.
Он не выбивает тупо только в компрессор. Как раз туда он выбивает менее всего, ибо "сзади" его ничего не сдерживает. Пробивание пламени в компрессор зависит от снижения степени сжатия.
 
Реклама
не выбивает тупо только в компрессор.
А где я говорил "только"?
Как раз туда он выбивает менее всего
Из ВЗ летит даже иногда. Про компрессор уж не говорю.
"сзади" его ничего не сдерживает
Вы думаете? :)
Куда уж нам до Вас. :)
 
MikVolg, ну вот, пока отсутствовал уже всё выяснили. Так и есть - за счёт упругости и инерционности потока.

ностальгирующий, если не сложно, постарайтесь точнее формулировать вопросы, легче получить ответ.

ностальгирующий сказал(а):
Объясните, если можете, по-своему, не вдаваясь в высокие материи, физическую подоплёку этих "низкочастотных колебаний".
Как раз это тяжело объяснить не вдаваясь ... Высокие материи включают в себя газо и термо динамику, теорию переходных процессов, теорию автоматического управления ..... законы сохранения в конце концов. Некоторые вещи проще принять на веру, потому-что для их объяснения формата форума и располагаемого времени просто не достаточно.
Хотя можно попробовать в кратце:D.
Для начала несколько исходных условий:
- обсуждаемые процессы достаточно скоротечны - доли секунд.
- упомянутые низкие частоты - до 10-15 Гц.
- помпаж далеко не обязательно происходит по всей площади поперечного сечения проточной части. Это явление может возникнуть только в корневом сечении или только на законцовках лопаток по всему периметру, а может быть локальным сектором. Конечно возможен помпаж по всей площади сечения, но это скорее всего приведёт к останову двигателя из-за срыва пламени в КС.
Тепереь прейдём к вопросам.
ностальгирующий сказал(а):
К чему приводит эта газодинамическая неустойчивость?
Э-э-э, к помпажу компрессора.
ностальгирующий сказал(а):
не беря во внимание главного: что происходит с тягой?
В зависимости от вида помпажа от почти ничего до останова двигателя. Зачастую это и не главное вовсе, главное мотор не развалить со всеми вытекающими.
ностальгирующий сказал(а):
Почему самолёт трясёт, как отбойный молоток?
Вы представляете уровень сил и энергий небходимых для тряски самолёта "как отбойный молоток"? То что кажется тряской на самом деле звук и вибрация, а это совсем другое.

ностальгирующий сказал(а):
Раз он совершает возвратно -поступательные движения, значит возникает пульсация тяги
Кто или что совершает движения? И почему от пульсации тяги должны возникать возвратно-поступадельные "движения"?
ностальгирующий сказал(а):
В камере сгорания мечется некая "плазма", которой, при нормальном "наддуве", деваться некуда, кроме как на "выход".
В камере сгорания ничего не мечется, там расположен достаточно устойчивый факел горения топливо-воздушной смеси. Примерно как у паяльной лампы.
ностальгирующий сказал(а):
Когда наддув ослабевает в силу причин, которые Вы столь подробно описали, продукты сгорания норовят пробиться в противоположном направлении, при этом прямая тяга падает, а температура в камере сгорания резко возрастает, отчего лопаткам турбин может прийти очень быстрый
кабздец.
Ничто никуда не норовит, помпаж далеко не всегда вызывает серьёзный выброс пламени в компрессор. Температура не может возрасти резко (доли секунды), недостаточно энергии поступает в виде керосина и кислорода. Лопатки как турбины так и компрессора могут погореть из-за нарушения поля скоростей и давлений в камере сгорания (смещение факела, неконтролируемое горение) и компрессоре (резкое местное падение давления), т.е от перераспределения зон высоких температур. Но для этого необходимо время для прогрева материала лопатки выше предела пластической деформации.
ностальгирующий сказал(а):
Процесс приобретает колебательный характер. Кстати, почему?
Кстати далеко не всегда колебательный. Колебательный процесс определяют амплитуда и частота, чего не всегда случается с помпажом.
Представьте "пузырь" низкого давления в компрессоре. Соответствеено "окружающая среда" высокого давления старается эту полость заполнить, причём очень быстро - мы слышим первый бабах. Но возмущающее условие никуда не делось, опять развивается срыв и всё происходит по новой - опять бабах. И так далее до устранения условий возникновения срыва, а так как энергия "среды" значительно выше энергии "пузыря" этот процесс может быть длительным.
При более "тотальном" помпаже (процесс довольно энергоёмкий) необходимо накопление энергии для следующего бабаха в течении более длительного времени. Частота подобных процессов значительно ниже.
ностальгирующий сказал(а):
Выбил факел в компрессор, тяга упала, а дальше что?
А дальше фсё, приехали. Ну не могу я это "вот так просто" объяснить, как раз тут и начинаются те самые материи. Может кто сумеет это лучше.
ностальгирующий сказал(а):
Он не выбивает тупо только в компрессор. Как раз туда он выбивает менее всего, ибо "сзади" его ничего не сдерживает. Пробивание пламени в компрессор зависит от снижения степени сжатия.
У факела "сзади" как раз компрессор и есть. Давление вокруг факела одинаковое, что "сзади" что "спереди". Давление в КС почти не растёт, там растёт температура. При падении давления со стороны компрессора куда будет "выбивать" факел?

Уф! Тяжко объяснять "с середины", без изучения азов. Надеюсь немного получается и хоть что-то стало понятнее.:pivo:
 
Вы представляете уровень сил и энергий небходимых для тряски самолёта "как отбойный молоток"?
Дык, там бушуют те же силы, что этот самолёт поднимают в воздух. ;)
помпаж далеко не обязательно происходит по всей площади поперечного сечения проточной части. Это явление может возникнуть только в корневом сечении или только на законцовках лопаток по всему периметру, а может быть локальным сектором
Минутку. Локальным может быть срыв потока, а он не всегда приводит к помпажу. А уж если доигрались до помпажа... Помпаж он по определению неустойчивый режим всего компрессора.
Давление в КС почти не растёт, там растёт температура.
...и ещё как растёт давление. Как раз счёт роста температуры и внутренней энергии.
 
Последнее редактирование:
Экзот сказал(а):
Дык, там бушуют те же силы, что этот самолёт поднимают в воздух.
Точно. Прошу прощения за повтор,но
Сеня сказал(а):
Вы представляете уровень сил и энергий небходимых для тряски самолёта "как отбойный молоток"? То что кажется тряской на самом деле звук и вибрация, а это совсем другое.
Сеня сказал(а):
Кто или что совершает движения? И почему от пульсации тяги должны возникать возвратно-поступадельные "движения"?
мне не надо ничего представлять. Я там был, в кабине . "Звук"-это пушечные выстрелы. "Вибрации"- (не нахожу более образного сравнения) отбойный молоток. Ну, взлётный режим, ё моё! Чередование прямой тяги, можно сказать, с реверсом.
Экзот сказал(а):
Намёк на турбины? Тогда откуда тяга?
Экзот сказал(а):
Куда уж нам до Вас.
Вроде как обиделся.
Сеня сказал(а):
А дальше фсё, приехали. Ну не могу я это "вот так просто" объяснить, как раз тут и начинаются те самые материи.
Попробую на пальцах, хотя и лох в этих делах. Не двигателист. После "пробивания" факела , в зоне КВД(к примеру), в результате столкновения фронтов двух давлений, образуется "пробка", зона суммарного давления. В КС, оно, наоборот, упало. "Пробка" врывается в КС, где процесс снова возвращается к норме. А в компрессоре опять недобор по давлению. О чём и говорит уважаемый
Экзот сказал(а):
...и ещё как растёт давление. Как раз счёт роста температуры и внутренней энергии.
Сеня сказал(а):
Уф! Тяжко объяснять "с середины", без изучения азов. Надеюсь немного получается и хоть что-то стало понятнее.
Спасибо за развёрнутые ответы!
 
Немного в сторону от темы помпажа...
Здесь прозвучала фраза об усовершенствовании современной топливной автоматики. А в чём функция и зависимости этой автоматики? В зависимости от каких параметров она работает? Схоже ли это с центробежным регулятором оборотов ТНВД дизеля?
 
MikVolg сказал(а):
Здесь прозвучала фраза об усовершенствовании современной топливной автоматики. А в чём функция и зависимости этой автоматики?
топливная автоматика авиационного двигателя расчитана, прежде всего, на поддержание заданных параметров (обороты, крут. момент газогенератора) при изменяемых наружной Т и P давления. Есть ещё два закона по которым работают ТВД, например.
MikVolg сказал(а):
В зависимости от каких параметров она работает?
T, P, скорость, расход топлива, нагрузка на газогенератор.
MikVolg сказал(а):
Схоже ли это с центробежным регулятором оборотов ТНВД дизеля?
может только грузиками.... изучение насоса-регулятора весьма занимательное дело. Все кто впервые видят схемы говорят, что нормальный человек "это" выyчить не может, но уже через пару недель все знают куда течёт, и где какая мембрана надувается (шучу, в общем).

хотелось бы заметить, что современная топливная автоматика связана с ситемой управления двигателем через сеть компютеров FADEC.
FADEC позволяет наиболее оптимально использовать возможности мотора на всех этапах полёта. Плюс немаловажно, мониторинг ECTM параметров работы двигателя на основании чего делается заключение о состоянии мотора.

P.S. более ранние моторы имели чисто механический привод на насосы регуляторы, или моторы малых сегментов, как например М601 (РТ6)
 
Последнее редактирование:
FW сказал(а):
обороты, крут. момент
Ну обороты понятно. Способов их измерения масса. А каким образом измеряют Мкр. и для чего нужен этот параметр в двигателе, не связанном жёстко с реагирующей средой?

FW сказал(а):
нагрузка на газогенератор.
Т.е. тот самый Мкр.?
 
Экзот сказал(а):
Дык, там бушуют те же силы, что этот самолёт поднимают в воздух
Для поднятия гражданского самолёта в воздух особо "бушующих" сил не нужно. По сравнению с массой и инерционностью самолёта эти силы в общем-то пустяк. Чтобы трясти самолёт "как отбойный молоток" даже в атмосфере необходимы нехилые возмущения. А уж по сравнению с энергиями заключёнными в атмосфере - что самый супер-пупер двигатель, что детская свистулька ....
Экзот сказал(а):
Минутку. Локальным может быть срыв потока, а он не всегда приводит к помпажу. А уж если доигрались до помпажа... Помпаж он по определению неустойчивый режим всего компрессора.
По определению помпаж это срыв потока со спинки лопатки компрессора. По крайней мере это было определением когда я изучал газодинамику ГТД. Наврядли многое изменилось с тех пор, хотя наверняка утверждать не берусь. Противоположное явление, т.е. срыв с корытца называлось "зуд". На практике не встречал, ничего сказать про ощущения не могу. В любом случае описанные явления достаточно близки к истине и я не вижу сколько-либо значимых противоречий.
Экзот сказал(а):
...и ещё как растёт давление. Как раз счёт роста температуры и внутренней энергии.
Ещё раз повторю: в камере сгорания значительного роста давления нет и быть не может. КС предназначена для нагрева газа и его расширения для получения высоких скоростей потока на турбине и далее в сопле. В идеале изобарический процесс. Сжатие это задача компрессора. Иначе он был бы не нужен. Ну можно же глянуть в каую-нибудь книжку по теории ГТД на диаграмму распределение давления, температуры и скорости по тракту. Могу её нарисовать, только смысла нет, всё равно никто не верит:confused:

ностальгирующий, Вы очень ловко отвечаете на собственные вопросы, даже учитывая, что
ностальгирующий сказал(а):
Попробую на пальцах, хотя и лох в этих делах. Не двигателист

Так зачем их задавать? Цените чужие время и усилия, тем более что Вам, похоже, чужие ответы не интересны.


ностальгирующий сказал(а):
После "пробивания" факела , в зоне КВД(к примеру), в результате столкновения фронтов двух давлений, образуется "пробка", зона суммарного давления. В КС, оно, наоборот, упало. "Пробка" врывается в КС, где процесс снова возвращается к норме. А в компрессоре опять недобор по давлению.
Вот это всё, мягко говоря, не соответствует действительности. Даже на пальцах. То же самое относится и к "чередованию прямой тяги с реверсом". RTFM в конце концов.
Дальнейшее общение в подобном ключе мне лично удовольствие не доставляет, посему разрешите откланяться и не утруждайте себя ответом.
 
Чередование прямой тяги, можно сказать, с реверсом.
С её падением. Нет там реверса.
Намёк на турбины? Тогда откуда тяга?
Ну, часть струи выходит в сопло...
столкновения фронтов двух давлений
При помпаже нет, считайте, давления в компрессоре — перестаёт он гнать воздух. Потому, и заскакивает температура в турбине.
Для поднятия гражданского самолёта в воздух особо "бушующих" сил не нужно.
Не понял...
По определению помпаж это срыв потока со спинки лопатки компрессора.
Да нет же... Это одна из причин помпажа, но не помпаж. Помпаж может возникнуть и от обратного перетекания (всё обтекается без срывов, но, вот, зазоры...); от вброса, например, снега в ВЗ (по недостатку воздуха); в обоих случаях срыва с РЛ не будет.
диаграмму распределение давления, температуры и скорости по тракту.
Да, когда вчера отвечал — тоже вспомнил о ней. Конспекты валяются у родителей, а книжки нет.
Нагрев повышает энтальпию. За счёт этого растёт давление; газ, расширяясь, крутит турбину. А компрессор сжимает для того лишь, чтобы кислорода хватило для сжигания большого кол-ва топлива в малом объёме.
 
Реклама
Экзот сказал(а):
Это к тому что силы и энергии, реализуемые двигателем, не так уж и велики как кажется. Особенно в приложении к статической и динамической инертности самолёта.
Экзот сказал(а):
от вброса, например, снега в ВЗ (по недостатку воздуха); в обоих случаях срыва с РЛ не будет.
Ключевая фраза "по недостатку воздуха", рисунок 2.б, падение осевой скорости - срыв.
Экзот сказал(а):
Помпаж может возникнуть и от обратного перетекания
Высота лопатки на последних ступенях (самая короткая лопатка) пусть будет 5см, зазор пусть даже пара мм (это уже слишком, пора в ремонт). Откуда возьмутся перетекания достаточные для возникновения серьёзной угрозы неустойчивости. Эффективность ступени несомненно пострадает. К тому же степень повышения на ступени осевого компрессора 1,4 максимум, на колесе получается максимум 1,18, т.е. корень квадратный из 1,4. А если учесть что в осевых компрессорах большая степень сжатия приходится на направляющий аппарат, то и того меньше. Не особо большой перепад для интенсивных перетеканий.
А диаграмму я прекрасно помню, наверное потому что сначала она меня слегка озадачила имеено из-за постоянства давления в КС. Потом конечно разобрался, но в память засело крепко
 
Назад