Kompressor Thermodynamik

Die meisten modernen Passagier- und Militärflugzeuge werden von Angetriebengasturbinentriebwerke, auch Jetengines genannt. Alle Arten von Düsentriebwerken habeneinige Teile gemeinsam.Alle Strahltriebwerke haben einen Kompressorerhöhen Sie den Druck der einströmenden Luft. Es gibt z.Z. twoprincipal Kompressorentwürfe, die auf Strahltriebwerken gefunden werden: der Axialkompressor, in dem die Luft parallel zur Rotationsachse strömt, und der Zentrifugalkompressor,in dem die Luft senkrecht zur Rotationsachse gedreht wird. Ineither design, die job der kompressor ist zu erhöhen die pressureof die fluss. Wir messen die Zunahme durch den Kompressor pressureratio (CPR), der das Verhältnis des Luftgesamtdrucks pt ist, derthecompressor zum Luftdruck verlässt, der den Kompressor einträgt. Diese Zahl ist immer größer als 1,0.Bezogen auf unsere Stationsnummer ist der Kompressoreingang Station 2 und der Kompressorausgang Station 3.Die CPR ist gleich pt3 geteilt durch pt2, wie auf der Folie gezeigt.

Um den Druckanstieg zu erzeugen, muss der Kompressor durchführenarbeiten an der Strömung. Im Axialkompressor sind Kaskaden kleiner Tragflächen auf einer Welle montiertdreht sich mit hoher Geschwindigkeit. Mehrere Reihen oder Stufen werden normalerweise verwendet, um eine hohe CPR zu erzeugen, wobei jede Stufe einen kleinen Druckanstieg erzeugt. Im Zentrifugalverdichter ein zusätzlicherdruckanstieg ergibt sich aus einer radialen Drehung der Strömung,die von einem gemeinsamen Zentrum ausstrahlt oder zu diesem konvergiert.Da dem Kompressor während des Druckanstiegs keine externe Wärme zugeführt oder entzogen wird, ist der Prozess entropisch. Die gesamttemperatureratio Tt3 / Tt2 über den Kompressor ist mit dem Druckverhältnis durch theisentropic Strömungsgleichungen bezogen.

wobei gam das Verhältnis von istspezifische Wärme.

Die Welle, auf der der Kompressor montiert ist, muss gedreht werden. Aus der Energieeinsparung ist die Kompressorarbeit pro Luftmasse CW gleich der Änderung der spezifischen Enthalpie ht der Strömung vom Eingang zum Ausgang des Kompressors.

Der Begriff “spezifisch” bedeutet pro Luftmasse. Die Enthalpie am Ein- und Ausgang hängt mit der Gesamttemperatur Tt an diesen Stationen zusammen.

Performinga kleine Algebra, kommen wir zu der Gleichung:

das bezieht die Arbeit, die erfordert wird, um den Kompressor thecompressor Druckverhältnis, die ankommende Gesamttemperatur, someproperties des Gases und anefficiency Faktor nc zu drehen. Der Effizienzfaktor ist enthalten, um die tatsächliche Leistung des Kompressors zu berücksichtigen, im Gegensatz zum Ideal, isentrope Leistung. In einer idealen Welt wäre der Wert der Effizienz 1,0; In Wirklichkeit ist es immer weniger als 1.0.So zusätzliche Arbeit ist erforderlich, um die Ineffizienz des Kompressors zu überwinden, um eine gewünschte CPR zu erzeugen. Die Arbeit wird von der Leistungsturbine geleistet, die durch die zentrale Welle mit dem Kompressor verbunden ist.

Beachten Sie, dass die CPR mit dem Gesamttemperaturverhältnis des Kompressors zusammenhängt. Da die CPR immer größer als 1,0 ist undDer Wert von gam, das Verhältnis der spezifischen Wärme, beträgt etwa 1,4 für Luft, das Gesamttemperaturverhältnis ist ebenfalls größer als 1,0.Luft erwärmt sich, wenn sie durch den Kompressor strömt.Es gibt Temperaturgrenzenauf den Materialien des Kompressors.Bei einigen Motoren wird die Temperatur am Ausgang des Kompressors zu einer konstruktiven Einschränkung, die die Motorleistung einschränkt.Sie können jetzt useEngineSimto die effectsof verschiedenen Materialien auf Motorbetrieb studieren.

Aktivitäten:
Führungen

• EngineSim – Engine Simulator:
• Kompressor:

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