Termodinamica compresorului

desen computerizat al turbinei cu gaz schematic care arată ecuațiile pentru raportul de presiune, raportul de temperatură și lucrul pentru un compresor.

majoritatea aeronavelor moderne de pasageri și militare sunt alimentate demotoare cu turbină cu gaz, numite și motoare cu reacție. Toate tipurile de motoare cu reacție auunele părți în comun.Toate motoarele cu jet au un compresorcrește presiunea aerului care intră. În prezent există douăprincipal compresor modele găsite pe motoare cu reacție: compresorul axial, în care aerul curge paralel cu axa rotației și compresorul centrifugal,în care aerul este rotit perpendicular pe axa de rotație. Fie în proiectare, sarcina compresorului este de a crește presiunea fluxului. Măsurăm creșterea prin presiunea compresorului (CPR), care este raportul dintre presiunea totală a aerului pt care iese din compresor și presiunea aerului care intră în compresor. Acest număreste întotdeauna mai mare de 1,0.Referindu-se la stația noastră numerică, intrarea compresorului este stația 2 și stația de ieșire a compresorului 3.CPR este egal cu pt3 împărțit la pt2, așa cum se arată pestriga.

CPR = pt3 / pt2 >= 1.0

pentru a produce creșterea presiunii, compresorul trebuie să efectuezelucrează la debit. În compresorul axial, cascade de mici folii de aer sunt montate pe un arbore carese întoarce la o viteză mare de viteză. Mai multe rânduri sau etape sunt utilizate de obicei pentru a produce un CPR ridicat, fiecare etapă producând o creștere mică a presiunii. În compresorul centrifugal, un suplimentcreșterea presiunii rezultă din rotirea radială a fluxului,radiind de la sau convergând la un centru comun.Deoarece nu se adaugă sau nu se extrage căldură externă din compresor în timpul creșterii presiunii, procesul este isentropic. Temperatura totală Tt3 / Tt2 de-a lungul compresorului este legată de raportul de presiune prin ecuațiile fluxului izentropic.

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

unde gam este raportul dintre elecălduri specifice.

trebuie efectuate lucrări pentru a roti arborele pe care este montat compresorul. Din conservarea energiei, munca compresorului pe masa fluxului de aer CW este egală cu schimbarea în entalpia specifică ht a fluxului de laintrarea la ieșirea compresorului.

CW = ht3 – ht2

termenul “specific” înseamnă per masă de flux de aer. Entalpia laintrare și ieșire este legată de temperatura totală Tt la aceștiaestații.

CW = cp * (Tt3-Tt2)

efectuând o mică algebră, ajungem la ecuație:

CW = 2 * / nc

care raportează lucrările necesare pentru a roti compresorul la raportul de presiune al compresorului, temperatura totală de intrare, unele proprietăți ale gazului și un factor de eficiență nc. Factorul de eficiență este inclus toaccount pentru performanța reală a compresorului, spre deosebire de ideal, isentropic performanță. Într-o lume ideală, valoarea eficienței ar fi de 1,0; în realitate, este întotdeauna mai mică decât 1.0.So sunt necesare lucrări suplimentare pentru a depăși ineficiențacompresor pentru a produce un CPR dorit. Lucrarea este asigurată deturbina de putere, care este conectatăla compresor de către arborele central.

observați că CPR este legat de raportul total de temperatură de pe compresor. Deoarece CPR este întotdeauna mai mare de 1,0 șivaloarea gam, raportul dintre încălzirile specifice, este de aproximativ 1,4 pentru aer, raportul total de temperatură este, de asemenea, mai mare de 1,0.Aerul se încălzește pe măsură ce trece prin compresor.Existălimitele de temperatură pe materialele compresorului.La unele motoare, temperatura la ieșirea compresorului devine aconstrângere de proiectare, un factor care limitează performanța motorului.Acum puteți utiliza motorul pentru a studia efectele diferitelor materiale asupra funcționării motorului.

activități:
tururi ghidate