Перспективы и обсуждение проектов ПД-8/ПД-14/ПД-35

Реклама
Подозреваю что еще большее уменьшение скорости реактивных пассажирских самолетов привело бы к их замене винтовыми ;)
Почему? Есть разумная зона применения конкретной технологии турбосамолетов. Разумная скорость для этого типа двигателя. Экономичность важнее скорости - что здесь не очевидно?
 
Это не совсем так, особого смысла в повышении температуры нет, выигрыш десяток процентов.
Жаль, что двигателисты об этом не знают, они то всю историю двигателестроения всё пытаются повысить Тгазов, оказывается это и не требуется...
 
Кстати температура еще и химией ограничена, температура сгорания топлива не бывает выше определенной.
Температура сгорания топлива и Тгазов пред турбиной КВД/ТК прямой связи не имеют - топливо сгорает в зоне горения жаровой трубы, а далее в жаровой трубе имеется зона смешения первичного и вторичного воздуха.
Увеличение двухконтурности куда заметнее.
И какой энергией Вы будете крутить второй контур, если всё сработается в первой по потоку турбине КВД, потом во второй по потоку турбине КНД и только потом остатки энергии полной попадут в турбину вентилятора? У Вас на вращение вентилятора просто ничего и не останется, если Вы не будете подводить потенциальную химическую энергию топлива путем реакции окисления топлива (горения), вот тут Вы и вспомните об этих 100 градусах Цельсия, которых будет ой как не хватать.
 
Карно хороший был мужик, но в реальном ГТД цикл Брайтона руководит процессом.
В ЛЮБОМ термодинамическом цикле общая эффективность цикла в первую очередь зависит от соотношения температуры подвода тепла к температуре охладителя....
Общая эффективность цикла -- это соотношение располагаемой работы (которую можно полезно использовать) к теплу, подведенному к циклу.
Все вышеперечисленное было о ДВИГАТЕЛЕ.
Располагаемую работу можно использовать по-разному -- например пустить на вентилятор или винт, а то и просто разогнать реактивной струей...
Выигрыши или потери от каждого решения будут отнесены уже к кпд ДВИЖИТЕЛЯ.
Экономичность СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ зависит от обоих кпд...

Необходимо учитывать, что от решения по движителю зависит не только экономичность, но и масса двигателя.
Например - пойдя на большую двухконтурность при низкой температуре газа (и связанной с нею степенью повышения давления в цикле Брайтона), получаете такую здоровенную одароблу, что никакой экономичности уже не захочется... :mad:
 
Т.е. экономический предел - где любое усовершенствование ведет только к удорожанию систем. Что никому не интересно.
Расскажите это IT-отрасли...

Что до двигателей...
Есть разные уровни оптимизации и разные подходы к оптимизации...
Существует вполне реальный оптимум степени двухконтурности по экономичности в зависимости от условий полета и параметров термодинамического цикла...
Существует столь же реальный оптимум степени двухконтурности по по удельной тяге ...
Существует не столь очевидный, но тоже реальный, интегральный оптимум решений по выбору параметров и коструктивных решений по двигателю в системе ЛА...
В конце концов существует оптимум облика ЛА в системе авиакомпании...
...и даже облика ЛА в надсистеме "народного хозяйства".

Удорожание на одном из уровней может приводить к удешевлению на более высоких... и наоборот...
 
Последнее редактирование:
Турбовент пришел к своему максимально идеальному виду.
...над снижением стоимости летного часа и пассажиро-километра разными методами можно еще работать и работать...
...а в конечном итоге это и есть то, что интересует бизнес...
 
Температура сгорания топлива и Тгазов пред турбиной КВД/ТК прямой связи не имеют - топливо сгорает в зоне горения жаровой трубы, а далее в жаровой трубе имеется зона смешения первичного и вторичного воздуха.

И какой энергией Вы будете крутить второй контур, если всё сработается в первой по потоку турбине КВД, потом во второй по потоку турбине КНД и только потом остатки энергии полной попадут в турбину вентилятора? У Вас на вращение вентилятора просто ничего и не останется, если Вы не будете подводить потенциальную химическую энергию топлива путем реакции окисления топлива (горения), вот тут Вы и вспомните об этих 100 градусах Цельсия, которых будет ой как не хватать.
Да все той же.

При движении часть энергии улетает впустую. А именно M * V**2/2 где масса это воздух захваченный вентилятором а V его скорость (точнее прирост ко входной). А вот тяга которая этим создается примерно пропорциональны M * V. То есть если при той же тяге удвоить двухконтурность то энергии на то чтобы крутить второй контур будет нужно меньше в 2 раза. Не случайно же Ту-95 летает много дальше аналогов с реактивным двигателем - у него условная двухконтурность много выше чем даже у B-777.

Речь кончно про статическую тягу. Но в принципе идея понятна. В идеале надо ехать по земле, тогда M стремится к бесконечности а прирост скорости V к нулю, и соответственно потери энергии нулевые - вся идет в движение.

А вот экономия 10 процентов за счет разгона температуры градусов на 150 - будет много меньше.

Не случайно появились редукторные турбофаны - с той же идеей _лучше хватать больше кидать помедленнее_.

Но по сути, с 1980 года развитие всей авиации в полном тупике. Ничего принципиально нового в крупной авиации нет. В мелкой произошел исключительно регресс. И все эти сравнения B-737MAX vs Ту-204 только это показывают - самолеты одного класса и эффективность перевозок на них сравнима, разница измеряется ну десятком другим процентов, что абсолютно не принципиально.
 
Не случайно появились редукторные турбофаны - с той же идеей _лучше хватать больше кидать помедленнее_.
Эта идея появилась не из за этого, а от того, что обороты турбины вентилятора таковы, что вентилятор работает на сверхзвуке, где слишком большие потери из за скачков уплотнения и прочих проблем высоких скоростей, чтобы оптимизировать обтекание вентилятора его обороты уменьшили за счет редуктора - по сути это многлопастный винт воздушныйс фиксированным углом установки лопаток и постоянными оборотами (более менее постоянными на расчетном режиме), хотя делаются попытки управляемые лопатки вентилятора создавать, но это сильно усложняет конструкцию...
 
Реклама
И все эти сравнения B-737MAX vs Ту-204 только это показывают - самолеты одного класса
Всё же я считаю, что Ту-204 самолет класса В-757, я их издалека даже путал иногда, Ту-204 намного крупнее В-737 и тяжелее.
 
Последнее редактирование:
Эта идея появилась не из за этого, а от того, что обороты турбины вентилятора таковы, что вентилятор работает на сверхзвуке, где слишком большие потери из за скачков уплотнения и прочих проблем высоких скоростей, чтобы оптимизировать обтекание вентилятора его обороты уменьшили за счет редуктора - по сути это многлопастный винт воздушныйс фиксированным углом установки лопаток и постоянными оборотами (более менее постоянными на расчетном режиме), хотя делаются попытки управляемые лопатки вентилятора создавать, но это сильно усложняет конструкцию...
Тем не менее, даже применение редуктора не устраняет сверхзвуковое обтекание периферии рабочей лопатки вентилятора. PW1400G : Dвен = 2,06 м, n=3281 об/мин, Vокр=354 м/с. С учётом векторной суммы с осевой скоростью набегающего потока - скорость обтекания заведомо сверхзвуковая.
 
Эта идея появилась не из за этого, а от того, что обороты турбины вентилятора таковы, что вентилятор работает на сверхзвуке, где слишком большие потери из за скачков уплотнения и прочих проблем высоких скоростей, чтобы оптимизировать обтекание вентилятора его обороты уменьшили за счет редуктора - по сути это многлопастный винт воздушныйс фиксированным углом установки лопаток и постоянными оборотами (более менее постоянными на расчетном режиме), хотя делаются попытки управляемые лопатки вентилятора создавать, но это сильно усложняет конструкцию...
Редуктор не является обязательным для внедрения низкооборотного вентилятора, что доказывается существованием LEAP-1. Редуктор позволяет применять маленькую и лёгкую высокооборотную турбину вместо огромной низкооборотной. Это хорошо заметно при сравнении внутреннего устройства PW1000G и LEAP-1. А ещё редуктор позволяет совместить преимущество двухвальной и трёхвальной схемы, поскольку вентилятор вращается через редуктор, а подпорные ступени КНД - напрямую, до редуктора. Потому вентилятор, КНД и КВД вращаются на разных скоростях, что также позволяет и КНД сделать меньше и легче, чем в двигателе без редуктора. Правда, часть всей этой экономии съедается наличием самого редуктора, но лишь часть, поскольку редуктор очень компактный.

1717406453627.png


1717406543825.png
 
Тем не менее, даже применение редуктора не устраняет сверхзвуковое обтекание периферии рабочей лопатки вентилятора. PW1400G : Dвен = 2,06 м, n=3281 об/мин, Vокр=354 м/с. С учётом векторной суммы с осевой скоростью набегающего потока - скорость обтекания заведомо сверхзвуковая.
Дык ведь уже лет 50 почти на всех вентиляторах скорость на периферии лопатки заведомо сверхзвуковая...
...за одним - двумя исключениями...
Иначе вентилятор недотягивает до "оптимальной напорности" на заложенной двухконтурности.
 
Тем не менее, даже применение редуктора не устраняет сверхзвуковое обтекание периферии рабочей лопатки вентилятора. PW1400G : Dвен = 2,06 м, n=3281 об/мин, Vокр=354 м/с. С учётом векторной суммы с осевой скоростью набегающего потока - скорость обтекания заведомо сверхзвуковая.
"В традиционных двигателях законцовки лопаток вентилятора разгоняются практически до скорости звука. Переход звукового барьера чреват снижением эффективности работы вентилятора. Вентилятор ТРДД с РПВ вращается медленнее, что допускает увеличение его диаметра. Чем длиннее лопатки, тем больше воздуха выталкивает за собой вентилятор и тем сильнее реактивная тяга. Увеличивается степень двухконтурности, что гарантирует высокую эффективность двигателя и экономию топлива.
Степень двухконтурности ТРДД с РПВ удаётся повысить не только за счёт увеличения вентилятора, но и за счёт уменьшения внутреннего контура. Тот факт, что компрессор и ТНД работают на повышенных оборотах, позволяет сделать их компоненты более компактными и лёгкими. https://dzen.ru/a/Xlqxd3mgbSZfL4w2
 
Реклама
Дык ведь уже лет 50 почти на всех вентиляторах скорость на периферии лопатки заведомо сверхзвуковая...
...за одним - двумя исключениями...
Иначе вентилятор недотягивает до "оптимальной напорности" на заложенной двухконтурности.
Не 50, а 70 лет, начиная с Р11-300 все первые ступени КНД и вентиляторов всех двигателей сверхзвуковые. Если вам известны исключения - приведите.
 
Назад