Kompressor termodynamik

Computer tegning af gasturbine skematisk viser ligningerne for trykforhold, temperaturforhold og arbejde for en kompressor.

de fleste moderne passager-og militærfly drives afgasturbinemotorer, også kaldet jetmotorer. Alle typer jetmotorer harnogle dele til fælles.Alle jetmotorer har en kompressor tiløge trykket af den indkommende luft. Der er i øjeblikket toprincipal kompressor design fundet på jetmotorer: den aksialekompressor, hvor luften strømmer parallelt med rotationsaksen og centrifugalkompressoren,hvor luften drejes vinkelret på rotationsaksen. I hvert design er kompressorens opgave at øge trykket af strømmen. Vi måler stigningen ved kompressortryksreatio (CPR), som er forholdet mellem luftens samlede tryk pt, der forlader kompressoren, og lufttrykket, der kommer ind i kompressoren. Dette taler altid større end 1,0.Med henvisning til vores stationnummerering er kompressorindgangen station 2 og kompressorens eksitis station 3.CPR er lig med pt3 divideret med pt2, som vist påskred.

CPR = pt3 / pt2 >= 1.0

for at øge trykket skal kompressoren udførearbejde på strømmen. I den aksialekompressor, kaskader af små airfoils er monteret på en aksel derdrejer med høj hastighed. Flere rækker eller trin bruges normalt til at producere en høj HLR, hvor hvert trin producerer en lilletryk stigning. I centrifugalkompressoren, en ekstratrykforøgelse skyldes at dreje strømmen radialt, udstråle fra eller konvergere til et fælles center.Da der ikke tilsættes eller ekstraheres nogen ekstern varme fra kompressoren under trykstigningen, er processen isentropisk. Den samlede temperatureratio Tt3 / Tt2 på tværs af kompressoren er relateret til trykforholdet ved hjælp afisentropiske strømningsligninger.

Tt3 / Tt2 = (pt3 / pt2) ^((gam -1) / gam)

hvor gam er forholdet mellemspecifikke varmer.

arbejdet skal udføres for at dreje akslen, som kompressoren er monteret på. Masse af luftstrøm er lig med ændringen iden specifikke entalpi ht af strømmen fra indgangen til kompressorens udgang.

CV = ht3 – ht2

udtrykket “specifik” betyder pr.masse af luftstrøm. Entalpien ved ind-og udgang er relateret til den samlede temperatur Tt ved thosestations.

CV = cp * (Tt3-Tt2)

Udførelseen lille algebra, vi ankommer til ligningen:

CV = 2 * / NC

der vedrører det arbejde, der kræves for at dreje kompressoren til kompressortrykforholdet, den indkommende totaltemperatur, nogle gasegenskaber og en effektivitetsfaktor nc. Effektivitetsfaktoren er inkluderet for at redegøre for kompressorens faktiske ydeevne i modsætning til den ideelle, isentropiske ydeevne. I en ideel verden ville værdien afeffektiviteten være 1,0; i virkeligheden er det altid mindre end 1.0.So yderligere arbejde er nødvendigt for at overvinde ineffektiviteten afkompressor til at producere en ønsket HLR. Arbejdet leveres afkraftturbine, som er tilsluttettil kompressoren af den centrale aksel.

bemærk, at HLR er relateret til totaltemperaturforholdet på tværs af kompressoren. Da HLR altid er større end 1,0 ogværdien af gam, forholdet mellem specifikke heats, er omkring 1,4 for luft, det samlede temperaturforhold er også større end 1,0.Luften opvarmes, når den passerer gennem kompressoren.Der ertemperaturgrænserpå kompressorens materialer.På nogle motorer bliver temperaturen ved udgangen af kompressoren endesignbegrænsning, en faktor, der begrænser motorens ydeevne.Du kan nu bruge enginesim til at studere effekterne af forskellige materialer på motordrift.

aktiviteter:
guidede ture

  •  knap for at vise forrige side EngineSim-Engine Simulator:  knap for at vise Næste side
  • knap til visning forrige side kompressor: knap til visning Næste side

Navigation ..

 knap til visning af Fremdriftsindeks
Begyndervejledning Startside

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.