Физика турбореактивного двигателя
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 12 ก.ย. 2021
- Чем с большей скоростью вытекает струя из сопла турбореактивного двигателя, тем меньше его эффективность. Поэтому в турбовентиляторных двигателях сила тяги увеличивается не за счёт увеличения скорости струи, но за счёт увеличения массы воздуха, отбрасываемого назад во внешнем контуре.
Ключевые слова: воздушно-реактивный двигатель, турбореактивный двигатель, турбовентиляторный двигатель, турбовинтовой двигатель, полётный КПД, turbojet, turbofan, turboprop, propulsive efficiency
Турбовентиляторный двигатель. Просто о сложном • Турбовентиляторный дви...
Принцип работы турбореактивного двигателя • Video
Газотурбинный двигатель • ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
![[UNCUT] รัฐสั่งหยุดปล่อยคลื่น! แต่หยุดพลังปะทุ “น้องหญิง” ไม่ได้ I คนดังนั่งเคลียร์](http://i.ytimg.com/vi/RmQh47eIiV0/mqdefault.jpg)
Здесь тоже есть любители турбореактивной тяги :)
Нужно поддать жидкого!
@@zoom5708 тушите свет!
Кофэ выпить не забудем!
Жидкого давать мы будем!
Топим за безопасность!
Здесь и профессионалы есть)
Интересное видео, и комментарии вполне себе серьезные. Хочу лишь добавить, что 50 кг воздуха на 1кг топлива нужно не столько для более полного сгорания топлива в избытке кислорода, сколько для понижения температуры в камере сгорания, до примерно 1600 градусов, т.к. материалы, из которых она изготовлена, выдерживают порядке 1700 градусов , и не больше, а если бы воздуха было 15кг (стехиометрическое соотношение) то температура достигла бы порядка 2400 градусов и такой двигатель очень быстро развалился бы. Компрессор нужен не для нагрева воздуха, это побочный и вредный эффект (для его минимизации, к слову, в поршневых двигателях с турбокомпрессором используется интеркулер), а для того чтобы увеличить размер PV диаграммы, т.к. энергия данного процесса пропорциональна площади - чем больше давление перед камерой сгорания, тем больше энергии дает единица топлива, т.е. выше кпд. Развитие двигателей шло (и идет) по трем направлениям - увеличение степени двухконтурности (дает больший массовый расход воздуха), увеличение степени повышения давления (дает повышение кпд в силу увеличения площади диаграммы) и повышение температуры газов в камере сгорания и перед турбиной, что дает и повышение энергии от сгорания как таковое, и уменьшает потери в компрессоре на сжатие этого избыточного (для целей полета - ненужного) воздуха. Соответственно, химия - наше все - увеличение прочности сплавов и применение различных композитных материалов - увеличение размера вентилятора, компрессор с более высокой степенью сжатия, жаропрочность и жаростойкость дает повысить температуру в камере сгорания и перед турбиной.
Спасибо Вам большое за такой познавательный комментарий! Дай Бог Вам здоровья!
@@dimachet5775 наверное правильнее сказать "да продлит вашу жизнь наука"...
Благодарю
А на чем в основном теряется КПД турбореактивного двигателя?
@@user-pm7hm2rw3w Тепло отработанных газов уносит много энергии и аэродинамические сопротивления с механическими потерями.
Приветствую всех любителей турбореактивной тяги!
Стартуем!)
Даём жидкого
Топим за безопасность!
Это была первая мысль, когда увидел уведомление о этом ролике 😂😂😂
и не забываем экономить метал ;)
О работе микро-реактивного двигателя!
Как нам говорили в тогда еще СГАУ, тяга двигателя создается каждым элементом конструкции. А раскаленные газы упираются в повышенное давление, создаваемое компрессором. После компрессора, в котором постепенно сжимается проходное сечение двигателя, сразу перед кольцевой камерой сгорания или ряда камер сгорания, как это было на старых конструкциях, начинается расширение сечения двигателя до турбины высокого давления. От чего давление воздушной смеси падает. Как следствие раскаленные газы не могут преодолеть повышенное давление перед камерой сгорания и им ничего не остается как течь к выбросу из двигателя, т.е. к соплу.
Спасибо. Вы ответили на тот ворос, ради которого я и смотрел этот горе-ролик. Я правильно понимаю, что расширение сечения двигателя в области кемеры сгорания должно компенисировать работу газа при сгорании топлива? Иначе при постоянном сечении нагретый за счет горения газ поднимал бы давление в этом сечении выше, чем входящий из компрессора?
@@grygory146 На самом деле все гораздо сложнее, конечно, чем простое объяснение, написанное мною. Но в целом вы правы, что сгорание топлива за счет повышения температуры увеличивает давление. В дальнейшем, газ совершает работу на турбинах и теряет давление. В том же турбовальном двигателе, который применяется на вертолетах, как Андрей правильно сказал, уже даже сопла не участвуют в создании тяги, а просто через них удаляются процессы горения. Их даже соплами называть не правильно.
В СГАУ хорошие преподаватели были ;) правда я на ракетные учился, мне ближе ракетные )
@@oldneor Можно наверное сказать, что сжигание топлива значительно увеличивает объем газа, находящегося при условно постоянном высоком давлении, которого с лихвой начинает хватать и для вращения компрессора посредством турбины и для совершения полезной работы.
@@oldneor
Я понимаю, что это упращенная модель для общего понимания процесса. Мне как обывателю достаточно, я расчитывать турбореактивные двигатели не собираюсь.
Еще один момент. Я правильно понимаю? Т.е. на выходе из камеры сгорания мы получаем газ с давлением не более чем на выходе компрессора и значительно большим объемом за счет теплоты сгорания топлива? В камере сгорания турбореактивного двигателя происходит изобарный процесс работы газа?
По схеме двигателя - компрессор никогда не расширяется, как показано на схеме, а только сужается и связано это с волновым кризисом на концах лопастей, скорость которых приближается к местной скорости звука, что вызывает дополнительное сопротивление движению. При изменении давления и температуры на входе, местная скорость звука падает, потому и диаметр каждой последующей секции компрессора должен быть меньше, чтобы лопасть не попала в волновой кризис. Внешнее двигатель расширяется только благодаря обтекателю, под которым прячут вспомогательные агрегаты.
диаметр рабочих колёс компрессора уменьшается ради уменшения объёма сжимаемого воздуха, а не ради температуры воздуха! когда температура и давление увеличивается местная звуковая скорость тоже увеличивается. волновой кризис ни причём к уменьшении диаметра колёс компрессора.
@@chichomancho1791 для уменьшения объема увеличивается внутренний диаметр рабочих колес, наружный можно увеличивать с одновременным пропорциональным увеличением внутреннего диаметра. Однако каждое колесо компрессора является нагнетающим, потому давление перед колесом ниже, чем после него, а это означает, что имеет место разряжение в зоне максимального радиуса, потому и местная скорость звука там меньше
@@tech_eng перед колесом температура и давление такие что местная звуковая скорость намного превосходит локальные линейные скорости потоков в по профилю лопаток или в периферии рабочего колёса. не путайте работы компрессора и турбины!
@@schetnikov читай внимательно контекст написанного, на дурацких вопросов не отвечаю.
@@chichomancho1791 понабегут школьники в комментарии... )
8:27 Вы не учитываете, что каждая картинка удваивает количество читателей! А картинок вы показываете много, да ещё и интерактивных (на магнитиках).
А ещё формулы не отпугивают, если их грамотно и доступно объяснять, с чем ведущии этого канала прекрасно справляются.
Класс, я ждал что вы Негоду упомянете, куда ж ТРД без него))
Вы серьезно? Я просмотрел всё видео _прежде всего_ для того, чтобы наконец узнать ответ на вопрос, который был озвучен в самом конце!
Если серьезно, то снято прекрасно, очень просто на пальцах объяснены важные детали, огромное спасибо за такую простую и доступную подачу материала!
в компрессор упираеся воздух
Компрессор создает подпор, куда могут упереться раскаленные Газы,
@@user-ff3dc8mf9b у турбины, как по мне, лопатки расположены под другим углом нежели у компрессора, вот и получается что легче турбину прокрутить чем компрессор остановить.
@@user-yr3cs1fp8h на самом деле компрессор и турбина работают по-разному. Перед турбиной стоит сопловой аппарат, который понижает давление газа придавая ему высокую скорость, и уже этот высокоскоростной поток крутит турбину. Лопатки турбины не расширяют проходящий газ, а лишь перенаправляют его, а так как лопатки убегают от направления движения газа, то газ останавливается передавая свою кинетическую энергию лопаткам турбины. А вот лопатки компрессора работают по принципу крыла, создавая повышенное давление под собой.
@@vitalylesindorf640 ровно по той-же причине по которой в поршневом двигателе на такте расширения поршень пересиливает поршни на всех остальных тактах.
А именно дело в том, что расширение более горячего газа дает больше механической энергии чем требуется для сжатия более холодного.
@@vitalylesindorf640 со стороны соплового аппарата давление ниже чем со стороны компрессора, так что они летят в сопловой аппарат =)
Так получается из-за того, что при замедлении потока давление на выходе компрессора возрастает, а давление на входе СА снижается, таким образом поток движется как надо, если только его скорость не снижается настолько, что угол атаки лопаток не становится слишком высок. В этом случае происходит срыв потока - помпаж компрессора, и газ вылетает через компрессор назад.
Так, не вижу в комментариях Негоду.
А хотелось бы ) Негода крутой
Он не силён в теории. От слова совсем.
@@hotrodmobile если посмотреть, какие чертежи он бахает, то я б так не сказал. Возможно в образ это просто не входит. Подача была бы иной.
Турбореактивный двигатель работает по циклу с постоянным давлением, то есть давление что на входе в камеру сгорания, что на выходе из нее постоянно, изменяется только сечение каналов, потому газы из камеры сгорания и не прорываются вперед. Исключение случается когда на входе в компрессор возникает недостаток воздуха из-за слишком большого угла атаки самолета, либо срыва потока с элементов конструкции. Тогда возникает помпаж и двигатель останавливается.
Чё то стремно летать с исключениями.
@@velodanc а с ними никто не летает: на двигателях, примыкающих к фюзеляжу, устанавливаются специальные отбойники пограничного слоя, а двигатели на крыло или пилоне устанавливаются по углом к оси фюзеляжа таким образом, что критический угол атаки двигателя значительно выше критического угла атаки крыла. Таким образом когда двигатель выходит на критический угол атаки, самолет уже глубоко в штопоре и двигатель ему не уже поможет))
@@vitalylesindorf640 Я думал вполне очевидно, что поток испытывает меньше сопротивление двигаясь по основному потоку, а не против его, а основной поток создается компрессором, а значит при равных давлениях газу легче двигаться туда, где меньше сопротивление, то есть на направляющий аппарат турбины
Ответ на вопрос уважаемого ведущего:
Газы в ТРД опираются как бы "сами о себя". Почему они не прорываются наружу в таком случае, ведь давление в камере сгорания выше, и оно должно во все стороны толкать, а не только в сторону сопла? Явление "реверса" потока газов в ТРД называют помпаж. Помпаж случается по многим причинам и чащего всего вживую он похож на пару отстрелов в движке, но на самом деле это целая серия очень коротких пульсаций потока "туда-обратно". Явление крайне разрушительное для конструкции ТРД. Но конструкторы-двигателестроители предусматривают в двигателе множество регулировок, препятствующих помпажу. Это могут быть перепуски воздуха, лопатки компрессора с регулируемым углом атаки, регулируемое реактивное сопло и т.д. Таким образом, благодаря перечисленным мерам поток газов не прерывается и протекает из впуска на выпуск без помпажа.
Вот как-то так!
Физики движения газа внутри ВРД хватит на несколько лет регулярных роликов. Лайк!
@@schetnikov диски маха повторим?)))
@@schetnikov очень стало интересно. Просто из-за своего принципа работы, прямоточный двигатель не может быть дозвуковым
@@schetnikov ого, теперь очень интересно видео с разбором таких двигателей!)
@@schetnikov формула интересная в ролике! заодно можно раскрыть ошибку многих "мыслителей по аналогиям", которые неправильно представляют себе работу ионных (и прочих реактивных) двигателей в космосе... а именно они забывают, что входящего потока-то там нет )))) + забывают про инерцию, что уже не просто странно, а смешно
Поскольку в камере сгорания и перед ней давление практически одинаковое, то упираются даже не горячие газы, а умеренно горячий воздух за компресором. И упирается он по ходу компресора в движущиеся лопатки, как в крылья. Т.е. получается, что тяга передается через подшипники вала. Ну и, видимо, через неподвижные лопатки компрессора.
Мне все равно не понятно. Из ваших рассуждений получается, что давление в камере сгорания должно быть не больше, чем на выходе из компрессора. Иначе бы давление в камере сгорания выдавило газы в направлении компрессора. Тогда на что идет энергия сгоревшего топлива, за счет чего разгоняется входящий воздух? Собственно ради ответа на этот вопрос и смотрел видио. Но ведущий поступил некрасиво и самое важное не рассказал ради сбора комментариев под видио. Не к лицу преподавателю грязные приемчики малолетних блохеров.
Заслуженный дизлайк под видио. Мой первый на этом канале. Надеюсь последний.
Подача топлива в камеру сгорания гту в три и более раза выше чем в компрессоре плюс скорость потока на входе в камеру сгорания увеличивается а давление падает и т.д
@@grygory146 , между компрессором и камерой сгорания находится диффузор (на схеме не показали), в котором воздух сперва уплотняется, а сразу за ним происходит его расширение, где поток теряет давление, но по закону Бернулли увеличивает скорость. В камере сгорания воздух нагревается, набирая ещё больше энергии и давит на лопатки турбины, раскручивая её. Так как турбина сидит на одном валу с компрессором, часть этой энергии расходуется на его вращение, а остальная энергия делает полезную работу вращая например винт самолёта, вертолета или любую другую нагрузку. Так как перед диффузором давление выше чем за ним, воздух не будет выдавливаться назад в компрессор. Кроме того, для предовращения противотока газов на двигателе устанавливаются противопомпажные трубы, которые сбрасывют избыточное давление.
@@alexeysever6907 , три раза перечитал первую часть вашего сообщения, но так и не понял зачем вы собираетесь подавать топливо на компрессор. Это так же безумно как лить топливо на маховик ДВС.
@@Jimmy_two_shots ...чем давление воздуха в компрессоре... судя по вашему комментарию выше вы поняли о чем я
Самое большое давление в таком двигателе на выходе из компрессора. То есть на входе в камеру сгорания давление воздуха меньше, чем на срезе компрессора. Из-за разницы давлений воздух не идёт в обратную сторону, где давление больше.
Оказывается всё гениально просто
Иногда идёт в обратную сторону. Помпаж называется. Не приятная ситуация для летунов. Вплоть до разрушения двигателя.
Не умничать тут собрался, просто интересно
Недавно читал, что диффузор стоящий на входе в КС, уменьшает скорость, при этом температура и давление остаются прежними
Объясни физику, почему если давление на входе в КС и после него будут равны, воздух пойдет в обратку?
@@alexanderbogdanov1864 Срыв потока на лопатках. Даже убогая педевикия об этом знает. Есть методы борьбы с этим, но увы и ах не всегда работает. Чаще всего проявляется при засосе курицы при взлëте. И беда в том, что именно в режиме TOGO эти защиты, чаще всего, отключаются по вполне понятным причинам. Дальше всë от экипажа зависит.
@@alexanderbogdanov1864. Диффузор перед камерой сгорания действительно стоит. Нужен он для уменьшения скорости потока до скорости, при которой не будет сдувания пламени. Также снижается температура и давление. В самой камере сгорания температура растёт за счёт сгорания ТВС, а давление растёт за счёт роста температуры. Если посмотреть на график изменения параметров потока любого газотурбинного двигателя, это можно там увидеть. Также там можно увидеть, что давление на выходе из камеры сгорания несколько меньше давления на выходе из компрессора. Это следует из назначения этих узлов. Компрессор - для сжатия, камера сгорания - для нагрева. Поэтому камера сгорания никогда не переплюнет компрессор по давлению. Но возникает вопрос: почему газовый поток не идёт в обратку в самой камере сгорания, ведь давление на выходе больше давления на входе? А в компрессоре почему не идёт в обратку (не берём во внимание помпаж)? Там вообще давление на выходе превышает входное в десятки раз. Для этого существуют некоторые конструктивные решения. Например, в компрессоре применяются лабиринтные и контактно-кольцевые уплотнения. Они служат для предотвращения перетекания воздуха из области повышенного давления в область с пониженным. Возможно и в камере сгорания есть какие-то технические решения этой проблемы. Не готов сейчас сказать, подзабыл. Может ответ кроется в графике изменения параметров потока. В любом случае, в физике я не очень силён. Я больше по техническому исполнению
Феноменально просто. Чистая физика. Спасибо автору за просвещение.
Кратко и понятно ,чувствуется опыт и большие познания предмета,спасибо
Блин, представлял, что такое ВРД... Но на пальцах, так понятно и доходчиво... Лайк, однозначно!
Спасибо Вам волшебный человек из Новосибирска!
Игорь Негода... Да.. Я помню тот велик ))
Низкий поклон! Очень интересно! Всем бы в школе такого препода по физике!
Какая крутая у вас рубашка!))
А я все ждал, когда же расскажут какая именно деталь тащит двигатель и весь самолет вперед. А этот вопрос (другими словами) автор задает в конце видео. Ну так и быть, расскажу: во всех турбореактивных двигателях сила тяги приложена к компрессору. В турбовинтовых конечно к винту, он собственно создает почти всю тягу. Но даже та тяга, которая создается типа самой турбиной, на самом деле тоже создается компрессором, который есть перед этой турбиной. В турбовентиляторных двигателях основную тягу дает тот самый вентилятор. Не зря же он так на винт похож. Если отвечать на вопрос как его сформулировал автор, то ответ будет такой: с обратной стороны раскаленный газ упирается в набегающий поток от компрессора, который в свою очередь и создает реактивную силу на лопатках компрессора, толкающую всю эту систему вперед.
А вот турбина как раз "тащит" все назад.
Еще тягу может давать сверхзвуковое сопло (т.н. сопло Лаваля). Такое есть у двигателей с форсажной камерой и прямоточных двигателей. В нем тяга приложена к расширяющейся части сопла и центральному телу (конус такой).
Прикольный дядечка!!!
А рубашка вообще Огонь!!!🔥
Ставлю лайк чисто за то, что Вы на аэродроме в Бердске))) Респект, дорогой земляк!))
За Негоду лайк сходу)
Как же мне нравятся Ваши передачи! Большое Вам спасибо! Мои внуки учатся по Вашим урокам. Великолепная подача! Такое ощущение, что у Вас болит горло. Рекомендую полоскать раствором полыни. Удачи Вам во всём!
Очень наглядно и максимально понятно.
Спасибо вам👍👍👍
Что касается турбореактивных двигателей, то есть скорость полета, с которой движение от реактивной струи становится целесообразным, но так как учил я это почти 20 лет назад, я забыл, как вывести этот закон. Суть такова, каждому диапазону скоростей целесообразен свой тип двигателя. Очень интересный двигатель сделали Pratt Whitney для скоростного самолета SR-71. У них турбореактивный двигатель превращался в прямоточный по мере достижения скорости.
По-разному тяга зависит от скорости для разных типов: для винта тяга примерно обратно пропорциональна скорости, т.к. получается примерно постоянная мощность. Для одноконтурного турбореактивного без форсажа с дозвуковым соплом тяга почти постоянна (с небольшим провалом на средних скоростях и резким падением на сверхзвуковой скорости самолета), т.е. мощность в основном растет со скоростью. С форсажом и сверхзвуковым соплом тяга и мощность сильно растут и на сверхзвуке. На большом сверхзвуке компрессор и турбины уже не нужны, т.к. сжатие в воздухозаборнике уже обеспечивает хорошие параметры цикла.
Ну а сильно двухконтурные/турбовентиляторные занимают промежуточное положение между турбореактивными и винтовыми. Экономичнее на малых скоростях, дают бОльшую тягу на месте и на взлете, но имеют зависящую от степени двухконтурности спадающую зависимость тяги от скорости.
расцветка рубашки - огонь!!!
Отличный выпуск. Коротко о сложном.
Благодарю.
Игорь Негода крут!
Вот, теперь хорошо разложены все основные аспекты физики реактивной тяги) Спасибо)
Вы только путаете "степень сжатия"- это геометрическая характеристика изменения объёма газа, и "степень повышения давления"- это газодинамическая характеристика в адиабатном процессе, которые отличаются друг от друга кратно. (степенная зависимость по адиабате)
В турбореактивном двигателе до 40 доходит именно "степень повышения давления" в компрессоре что при адиабате с к=1,4 для воздуха соответствует геометрическому сжатию 40^(1/1,4)= 14 раз.
Так в бензигновых двигателях при замере компресси манометром получают 13 атмосфер, тогда как геометрия цилиндров позволяет сжимать воздух всего до 6,5 крат во избежании детонации бензина. ( бывает и 9-12 крат на современных бензинках, но только при неполном заполнении цилиндров воздухом на низких оборотах "дросселирование наполнения")
В дизелях геометрическое сжатие лежит в диапазоне 14-18 крат, то есть ровно на тех же величинах , что и у рассматриваемых газотурбинных двигателей.
Потому и топливо у дизелей и турбин одинаковое- недетонирующий керосин.
По сути газотурбинный двигатель- это ДВС непрерывного действия., в отличии от циклических поршневых ДВС.
+6,4 тыс.+ Благодарим за ролик!
Вы удивительный преподаватель! спасибо за отличную подачу!
Спасибо за формулы, с ними понятнее) А раскаленные газы скорее всего упираются в воздушную подушку создаваемую компрессором
По моему, тяга раскаленными газами создается по той причине, что их скорость очень большая, значит давление маленькое по сравнению с атмосферным давлением. Значит эта разность давлений и создает тягу реактивного двигателя.
Наверное всё таки упирается в камеру сгорания? Так же как и рабочее тело в поршневом двигателе отталкивает поршень от камеры сгорания
Большое спасибо! Очень интересный материал и вопросы!
Спасибо! Впервые понял принцип работы и физический смысл работы турбины! Браво!
Отличный вопрос! Сам думал долго над ним)
ого Негоду упомянули!!
Спасибо за работу!было интересно!
Лайк за
Негоду
В ДВС сжатый воздух охлаждают перед камерой сгорания, а не нагревают (да, воздух нагревается при сжатии, но это не целевой, а побочный эффект, с которым борятся), потому что в одном и том жн объеме больше массы кислорода в холодном воздухе, нежели в горячем. Это раз. А второе - чем больше разница температур рабочего тела на входе и выходе тепловой машины, тем выше ее кпд - это школьная термодинамика!!!
Здесь говорилось о том, что воздух нагревается в цилиндре в процессе сжатия. Но есть и другой нагрев - перед цилиндром. Его используют не всегда. Бывает, что воздух и охлаждают, чтобы побольше его загнать в цилиндр.
@@user-fl8fo7hw8q , что кем говорилось - смотрите сами, вы не автор, чтобы отвечать за него.
Я слышал, понял и высказал. Вы не поняли разницы между сказанным "нагревают" (т.е. целенаправленно) и фактическим "нагревается" (т.е. не нарочно))
Нагрев при сжатии - это таки целевой эффект. Т.е. если с ним бороться путём охлаждения (или просто в силу неизбежных факторов - банальных потерь тепла в стенки цилиндра, головки, поршня, клапаны), мы теряем и результирующую температуру сгорания, и давление в цилиндре - а значит, и механическую мощность на выходе. Именно размахом температур при сжатии и расширении мы достигаем искомой разницы температур на входе и на выходе правильным образом.Т.е. там, в "школьной термодинамике", если что, речь не о разнице температур в начале и конце сгорания, а о разнице температур в начале и конце сжатия и расширения (без сгорания/подогрева/охлаждения, только с подводом или отбором механической работы). Как раз сам процесс подогрева в идеале (для достижения максимального КПД) должен происходить полностью уже при максимальной температуре, поскольку только так мы можем минимизировать прирост энтропии. Когда мы начинаем подогревать относительно холодный воздух горячей химической реакцией (или просто сильно более горячим нагревателем), мы нагоняем много энтропии (а значит, теряем в КПД). Чтобы минимизировать прирост энтропии при подогреве, нужно заранее (до начала подвода тепла, напр. сгорания) поднять температуру рабочего тела по возможности ближе к температуре нагревателя.
Охлаждение наддувочного воздуха в высоконаддувных поршневых двигателях - это скорее вынужденное решение (при этом охлаждении опять же идёт большой прирост энтропии) во избежание перегрева наиболее критичных частей двигателя (само по себе запихивание большего количества кислорода можно было бы осуществить просто ещё большим повышением давления наддува - но там начинаются чисто конструкционные проблемы с температурами).
@@tomankt , вы совершенно не знакомы с термодинамикой, поэтому несете галиматью (извините за прямоту). Для расчета работы тепловой машины в формуле применяется РАЗНОСТЬ ТЕМПЕРАТУР рабочего тела в начале цикла и в конце. Разность, а не одна только первоначальная температура.
Пойдите в институт, пройдите курс термодинамики, сдайте экзамен, а потом поговорим.
@@tomankt , вы о чем, об абстрактном? Здесь конкретный ролик про конкретную машину - ТРД - гоаорится. И воздух в ТРД не нагревают, а сжимают для того, чтобы как можно больше закачать в камеру сгорания (КС) рабочего тела, и с ним - кислорода. Нагрев воздуха при этом являетмя вредным, паразитным эффеетом, потому что нагрев еще более повышает давление, не позволяя закачать больше РТ (рабочего тела) - т.к. давление ограничено прочностью конструкции, а увеличение прочности ведет к утяжелению ТРД.
Ваще, что вы знаете в проектировании ТРД, чтобы рассуждать?
Хотя, это относится и к ПД (поршневым дв)) - принципы работы тепловой машины универсальны.
Давление газов после компрессора велико, в них и упирается выходная струя "внутри двигателя".
А вот ссылку бы ещё на "вертолёт " в описании...))
"Зачем вертолёту такой большой винт" th-cam.com/video/7F6H04-eT88/w-d-xo.html
@@vitalylesindorf640, так наоборот же. Компрессор спереди создаёт подпор. А турбина сзади. Её и раскручивают продукты сгорания. Они вылетают назад..
интересное видео, особенно приятно когда понимаешь все формулы))
СПАСИБО - очен полезные знания для тех кто хочет разобраться РД двигателях....
Заиечательный задел для молодых и будущих инженеров по теме.
5:25 в двигателях при сжатии важен не нагрев а само сжатие рабочего тела, сам нагрев в процессе сжатия вреден. Для увеличения термодинамического КПД необходимо сжатие с минимальным нагревом, и после этого подогрев на некоторую температуру, например на 1400°С. Если не будет повышения давления перед подогревом, то получим паяльную лампу или горелку, если не будет подогрева то получим вентилятор, который чем то нужно приводить что бы он работал, турбина не сможет отобрать даже ту работу что была затрачена на сжатие. Почему подогрев ограничен, потому что рабочая температура лопаток ротора первой ступени турбины ограничена, например не выше 1500°С, что означает что для более высокого подогрева, температура на входе должна быть как можно ниже.
Для увеличения КПД двигателя, важно поднять давление и лучше если В ПРОЦЕССЕ будет отводится тепло, и второй не менее важный фактор после повышения давления подогреть на как можно более высокую возможную температуру. Такова термодинамика любого двигателя внутреннего сгорания.
Иногда газы могут прорываться, по моему из за недостатка воздуха на входе. Это явление называется помпаж и проявляется хлопками в компрессоре и падением оборотов двигателя, иногда вплоть до полной остановки.
Это была роскошная реклама канала Негоды.
Спасибо за лекцию
Формула всему голова, чтобы там не говорил Стивен Хокинг.
Именно благодаря формуле наконец понял почему турбовентиляторный двигатель экономичнее, хоть и "медленнее", турбореактивного.
Спасибо.
Раскалённые газы упираются в воздух. Раскалённые газы вообще не упираются в лопатки компрессора потому, что воздух движется. Если движение замедляется, то может возникнуть помпаж. Для предотвращения развития помпажа на крупных двигателях ставят антипомпажные клапана спуска воздуха вроде как во второй контур.
Рубашка просто отличная!!!
Про формулы Хокинг сказал однозначно правильно.
Подписался на канал.
В первом приближении можно объяснить так. Компессор тянет вперед. Турбина тянет назад. Дозвуковое (сужающееся) сопло тянет назад. Оно служит также для более эффективной работы турбины по расширению газов в межлопаточных каналах. Разница через компрессор передается в виде тяги на корпус двигателя.
Диффузор - входная часть камеры сгорания предназначенна для уменьшения скорости потока воздуха. Это связано с устойчивостью горения в камере сгорания.
Образно почти понятно и технически грамотно. Это бесподобно.
Вот как оне летают, воя...
Упирается в упорный подшипник на валу двигателя в передней его части, а подшипник запрессован во втулке, удерживаемой неподвижными лопастями ( точных авиационных терминов не знаю:)
Правильно. На то он и упорный подшипник чтоб упираться. А всякие компрессоры с лопатками - это вспомогательные элементы.
Раз уж пошла тема для "любителей турбореактивной тяги", расскажите поподробнее о "сердце" таких двигателей - турбине. Например, что такое ступень скорости и что такое ступень давления.
"Активная" турбина или "реактивная" турбина? Меня так учили.
@@user-fc3sp7lb9h Или так!
Раскаленный газ "упирается" о лопатки пропеллера. Демонтрация этого -- игрушка-вертолет. Помните: на стержень одет пропеллер, на который наматывается несколько витков веревки. Резко тянем за веревку, пропеллер раскручивается и взлетает.
Спасибо вам большое.
Умные люди уже ответили во что упираются выхлопные газы, хочу только добавить что этот выхлоп иногда таки прорывается наружу из за того что давление в компрессоре падает (потеря скорости или срыв потока), это называется помпаж. Это может даже разрушить двигатель.
А где шутка про помпаж? Не верю!
Помпаж - это совсем совсем другое! Запирается компрессор и воздух не может продвигаться по контуру ( происходит из-за срыва потока воздуха на лопатках, например при запуске двигателя или попадания крупного постороннего предмета) . Для этого существуют : клапана перепуска ваздуха, ленты перепуска, или поворотные лопатки. Если знакомы с треугольником скоростей, то все поймёте, если нет - обращайтесь!
@@user-vl6qs3py7e ГДЕ шутка про ПОМПАЖ?
Тут уже написали, что толкают раскаленные газы лопатки турбины, а подпирают их лопатки компрессора. Но у турбовентиляторного двигателя есть ещё сопло конической формы и оно даёт до 5% тяги. Так что в сопло раскаленные газы тоже упираются.
Я думаю там еще и разница давлений присудствует
@@s-klass7619 естественно, что компрессор создаёт разницу давления. Это его прямое предназначение.
все просто! масса газов на входе компрессора и в зоне сопла одинаковое а вот температура разная .при сжимании газа уменьшается его скорость, при нагреве газа обьем увеличивается увеличивая его скорость ! и тут на арену выходит Бернулли!!! подставляя свою грудь для упора газов
Когда я увидел на доске формулы, то сразу решил выключить видео. Но когда услышал имя Стивена Хокинга - решил продолжить просмотр!!!))
Для того, чтоб понять во что упирается газ в турбореактивном, нужно для начала разобраться с прямоточным. Газ после нагревания хочет расширяться, и ему пердоставляют геометрию такой направленности, что при расширении центр масс отдельно взятой области газа стремится выйти в сопло.
@@vitalylesindorf640 нет, тут его мотивация понятна - он байтит на коментарии, и делает это успешно для целевой аудитории. А аудитория реально грамотная, и всегда можно найти нормальные объяснения, которые потом наглядно разжёвываются в следующих видео. Таким образом на канале больше активности, она регулярна, и есть интерактив. Специфика платформы, на которой происходит распространение материала.
Клёвая рубаха и отличный ролик!)
Спасибо вам огромное
Рубаха-парень!
То самое чувство, когда ждал ответ на вопрос почему газы не вырываются вперёд, а это стало вопросом видео
Слушайте, прям отличное видео!!! Только еще добавлю: формула, полученная для расчета КПД, четко показывает, почему в гражданской авиации не прижились сверхзвуковые скорости. А самолеты такие были сконструированы и даже эксплуатировались до некоторого времени, это Конкорд из Франции и Тушка из России. Но слишком большой расход топлива, а собственно и цена билета, поставили на них крест.
@Владимир Бондарь не особо. Статистических данных слишком мало
Спасибо объяснили...
Надо было бы еще про форсажную камеру добавить, интересное дополнение, там же чисто разогрев исходящих газов идет
Отличные ролики
Как показывал и рассказывал Игорь Негода, топливо перемешивается с кислородом и поджигается в камере сгорания, которая в свою очередь имеет специальную конструкцию. Так же компрессорная создает постоянный приток воздуха который выступает в роли той самой стенки, одновременно воспламенённая смесь затягивается турбиной.
т.е. Я попытался описать процесс запуска как мне он видится, все крыльчатки расположены на одном валу вращаются одновременно...
Газы упираются в лопатки турбины, компрессора, те упираются в вал, а он прикреплен к корпусу крыла.
спасибо
Спасибо, за то что вы делаете ! Очень познавательно, смотрю все ваши видео👍🏻
Лайк за значок видео
Спасибо за столь познавательное и интересное видео. По поводу тяги: мне кажется раскаленные газы частично упираются в переднюю стенку камеры сгорания и частично в лопасти передней турбины
Логичное замечание. Это называют тепловым давлением, если мне не изменяет память. Для предотвращения расширения газа в сторону компрессора при запуске ротор двигателя предварительно раскручивают от стартера. Создают проток воздуха через двигатель. Затем подают керосин через форсунки. Далее ротор раскручивается и стартером и начавшей работать турбиной. Потом стартер отключается и двигатель выходит на режим малого газа. Это тепловое давление не очень большое. Порядка 5-ти процентов. И оно в принципе тоже участвует в создании тяги. Приблизительно так насчёт того, как это происходит в камере сгорания. На самом деле там очень много сложностей.
Если бы на лекциях в институте, преподаватели анализировали соотношение тяги ( в формулах ) так, как это делается в ролике, ... то я закончил бы институт. 😁 Всё просто и лаконично, понятно ( вместо множества "крючочков": 1+/- с^2 ). Спасибо за понимание ( во всех смыслах...)!
Наглядно представлено, почему КПД ТРД порядка 15%. В том смысле, что тяга такого двигателя - это примерно 1/7 от создаваемых им внутренних сил, буквально раздирающих мотор на части.
За Игоря отдельное спасибо!)
пять баллов!!!!!!!
Сжатый воздух перед камерой сгорания образует как бы воздушную преграду, стенку в которую, также упирается расширенный выходящий поток.
Запоздалый ответ, во что "упирается" струя ТРД, за что его толкает.
Упирается в компрессор. Сам по себе встречный воздух не может от набегающего напора до 40 очков сжаться (максимум чуть выше 1 атмосферы), поэтому компрессор активно всасывает воздух в себя, создавая перепад давления каждой своей крыльчаткой. Спереди давление ниже, сзади - выше, вот этот самый перепад давления, умноженый на эффективное сечение компрессора при виде спереди, и создаёт силу тяги. Минус перепад давления на турбине, но он значительно меньше, чем перепад давления в компрессоре.
Компрессор создаёт давление, камера сгорания и сопловой аппарат - давление стараются не менять, а сообщают потоку воздуха скорость.
У меня все :)
Спасибо
Воздух упирается в лопатки компрессора и турбины, + перед камерой сгорания есть подпор набегающего и сжптого воздуха, а камера сгорания имеет сильное расширение по отношению к последней ступени компрессора так что по сути реактивная струя упирается частично об крыльчатку и об набегающего напора воздуха.
Спасибо!
Привет из УМПО! Делаем движки для СУ-шек. Интересно было вас послушать в очередной раз, но теперь уже на знакомую тему))
Крутой учитель)
Андрей Иванович, вот такая идея для очередного ролика - в расчете на фантазию и увлеченность школьников и студентов. "Фантастическая" тематика, так сказать. В начале ролика дать примеры резонансов волн (механические, акустические, электромагнитные). А уже ПОТОМ сместить акцент на другие взаимодействия. Например, рассмотреть сильное ядерное взаимодействие. И по аналогии попытаться представить, что будет при резонансном взаимодействии с глюонами (в данном случае). Как тогда будет выглядеть окружающий мир, как будет вести себя материя, как изменятся привычные нам вещи и представления? Вот такую тематику предлагаю, из расчета на полет фантазии. Спасибо. С большим уважением и симпатией к Вам и к каналу вцелом!
это в 1ую очередь намек на энергию связей. Т.е., что будет при ослаблении энергии связей?
@@schetnikov А вот в том-то и дело, что тема-то довольно любопытная. На стыке фундаментальной физики и электротехники. У Джона Хатчисона были свои наработки (т.н. "эффект Хатчисона") th-cam.com/video/pPYCKySAePQ/w-d-xo.html . Я с ним не знаком, опыты его не проверял. Но очень похоже, что ему просто удалось подстроить резонансную частоту...
Лайк и коммент, просто ради продвижения канала.
Какой же крутой канал
В конце ролика это типо домашнего задания!!!?😁😆🤔
Хитрый какой дядечка..)))
Вот бы у нас был такой же Преподователь по физике, было бы куда интерестней.
Упирается в лопатки (или в сам винт в случае турбовинтового двигателя) - ведь эти лопатки по своей сути - многочисленные крылья, на задних стенках которых выше давление.
4 формулы: появились в кадре
Зритель: уменьшаюсь в X16 раз
Тут даже есть пользователи турбореактивной тяги)
спасибо!
хотелось бы парочку интегралов из механики сплошных сред)))
а также упоминание, что первая формула есть ни что иное как теорема об изменении количества движения.