圧縮機の熱力学

現代の旅客機や軍用機のほとんどは、ジェットエンジンとも呼ばれるガスタービンエンジンによって駆動されています。 すべてのタイプのジェットエンジンにはいくつかの部品が共通しています。すべてのジェットエンジンには圧縮機が入ってくる空気の圧力を増加させる。 現在、ジェットエンジンには二つのプリンシパルコンプレッサの設計があります: 空気が回転軸に平行に流れる軸圧縮機回転、および空気が回転軸に垂直に回転する遠心圧縮機。 Ineitherの設計は、圧縮機の仕事流れのpressureofを高めることです。 圧縮機に入る空気圧に対する空気全圧pt exitingthecompressorの比である圧縮機pressureratio（CPR）によって増加を測定します。 この数値は常に1.0より大きいです。相対式ホーム2面2線を有する地上駅で、駅舎は構内踏切で連絡している。CPRは、slideに示されているように、pt3をpt2で割ったものに等しい。

圧力の上昇を生成するには、圧縮機は、流れの上で働く。 Axialcompressorでは、小さな翼のカスケードがシャフトに取り付けられています。 複数の列、か段階が、areusually smallpressureの増加を作り出していて各段階が高いCPRを、作り出すのに使用されています。 遠心圧縮機では、追加的な圧力増加は、流れを放射状に回転させるか、共通の中心から放射されるか、または共通の中心に収束することから生じる。外的な熱がに加えられていないか、または圧力増加の間に圧縮機から得られていないので、プロセスisisentropic。 圧縮機を渡る総temperatureratio Tt3/Tt2はtheisentropic流れの同等化によって圧力比率と関連しています。

ここで、gamは特定の熱。

コンプレッサーが搭載されているシャフトを回す作業を行う必要があります。 エネルギーの保存から、気流CWの固まりごとのthecompressorの仕事は圧縮機の出口への入口からの流れの特定のエンタルピー htの変更と等しいです。

“比”という用語は、気流の質量あたりを意味します。 入口と出口でのエンタルピーは、それらの位置での全温度Ttに関係している。

小さな代数を実行し、我々は方程式に到着します:

それはthecompressor圧力比率、入って来る全温度、ガスのsomeproperties、およびanefficiencyの要因ncに圧縮機を回すために必要な仕事に関連します。 効率の要因は理想、isentropic性能とは対照的に圧縮機の実際の性能のための含まれたtoaccountである。 理想的な世界では、効率の価値は1.0です;実際には、それはよりより少し常にあります1.0.So 非効率性を克服するためには追加の作業が必要です所望のCPRを生成するための圧縮機。 仕事は中央シャフトによってconnectedto圧縮機であるthepowerのタービンによって提供されます。

CPRは圧縮機全体の全温度比に関連していることに注意してください。 CPRは常に1.0より大きく、特定の加熱比であるgamの値は空気に対して約1.4であり、全温度比も1.0より大きい。それは圧縮機を通過するように空気が加熱されます。そこのaretemperature limitson圧縮機の材料。いくつかのエンジンでは、圧縮機の出口での温度は設計上の制約、エンジン性能を制限する要因になります。これで、エンジン動作に及ぼすさまざまな材料の影響を調べるためにenginesimを使用することができます。

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