охлаждение двигателя


охлаждение двигателя
Охлаждаемые турбинные лопатки:а — сопловая;б — рабочая;1 — корпус сопловой лопатки;2 — передний дефлектор;3 — турбулизаторы потока охлаждающего воздуха;4 — задний дефлектор;5 — отверстия перфорации;6 — ребро, направляющее поток охлаждающего воздуха;7 — корпус рабочей лопатки.

Охлаждаемые турбинные лопатки.

охлажде́ние дви́гателя газотурбинного — защищает от перегрева основную камеру сгорания, турбину, затурбинное устройство, форсажную камеру сгорания и реактивное сопло. Охлаждаются также масло, циркулирующее в маслосистеме, и опора с подшипниками. Для регулирования радиального зазора между корпусом и рабочими лопатками компрессора в некоторых двигателях охлаждается корпус компрессора. Основным хладагентом является воздух, отбираемый из промежуточных ступеней компрессора или за ним, мотогондола продувается встречным потоком воздуха. Масло охлаждается, как правило, топливом двигателя, реже — встречным потоком воздуха. Охлаждение масла происходит в специальных теплообменниках (см. Масляная система). Для охлаждения стенок жаровых труб в основных камерах сгорания применяется конвективно-плёночная система охлаждения. Охлаждающий воздух подаётся через несколько кольцевых щелей в стенке вдоль внутренней поверхности жаровой трубы. По мере роста параметров рабочего процесса двигателя возрастают лучистые потоки теплоты светящегося пламени в жаровой трубе к её стенкам, в связи с чем растет число поясов охлаждения и увеличивается конвективная составляющая охлаждения. Для снижения температуры стенки жаровой трубы на её внутреннюю поверхность наносятся теплозащитные покрытия. Для тепловой защиты силового корпуса форсажной камеры от высокотемпературных продуктов сгорания применяют ненапряжённые (в силовом отношении) проницаемые экраны. По тракту охлаждения (каналу между корпусом и экраном) протекает газ (или чистый воздух) с относительно низкой температурой. Вытекающий из тракта охлаждения через отверстие или щели в экране газ охлаждает экран, а остальной газ в конце тракта поступает для охлаждения реактивного сопла. В современных авиационных газотурбинных двигателях температура газа перед турбиной значительно превышает уровень температур, допустимый по условиям жаростойкости и жаропрочности применяемых в турбинах материалов. Поэтому требуется интенсивное охлаждение узлов турбины для обеспечения её работоспособности. Наиболее теплонапряжёнными элементами являются сопловые и рабочие лопатки, диски турбин. При умеренном уровне температуры газа перед турбиной (до 1250 К) применялись простейшие схемы воздушного охлаждения — обдув воздухом дисков, корпусов и хвостовиков лопаток. более высокие температуры газа перед турбиной были освоены в результате разработки развитых схем охлаждения турбин и применения новых литейных жаропрочных сплавов на никелевой основе. Для охлаждения используется воздух, отбираемый из компрессора двигателя. Для охлаждения сопловых лопаток первых ступеней турбин чаще всего используется конвективно-плёночная схема с внутренним дефлектором. В сопловых лопатках последующих ступеней применяется чисто конвективная схема охлаждения с внутренним дефлектором. На рис. а показана типичная конвективно-пленочная схема охлаждения сопловых лопаток. Для охлаждения рабочих лопаток применяются разнообразные схемы охлаждения, одна из которых показана на рис. б. В некоторых конструкциях рабочих лопаток применяется такое же конвективно-пленочное охлаждение, как и в сопловых лопатках. При конвективно-плёночном охлаждении соплового аппарата первой стукни турбины за расчётную температуру газа, определяющую работу турбины, принимается температура смеси газа и охлаждающего воздуха в критическом сечении решётки соплового аппарата.

Тепловое состояние самого соплового аппарата определяется по максимальным локальным значениям температуры газа на входе, которые заметно больше среднемассовой температуры газа из-за неравномерности поля температур на выходе из камеры сгорания. Окружная неравномерность поля температур газа перед сопловым аппаратом не влияет на температуру рабочих лопаток вследствие естественного осреднения поля при вращении рабочего колеса. Для теплового состояния рабочих лопаток и диска большое значение имеет радиальное поле температур газа, осреднённых в каждом коаксиальном сечении проточной части турбины. Обычно максимальное значение температуры газа наблюдается в среднем сечении; в периферийном и корневом сечениях температуры газа снижаются, что создаёт благоприятные условия для охлаждения корпусов и дисков турбины. Охлаждение турбины связано с определённым ухудшением параметров двигателя, которое становится тем большим, чем больше расход воздуха на охлаждение. Уменьшение расхода охлаждающего воздуха достигается путём снижения его температуры в теплообменнике промежуточного охлаждения или при отборе его из промежуточных ступеней компрессора. Повышение эффективности охлаждения, применение новых жаропрочных и жаростойких материалов и теплозащитных покрытий также приводит к уменьшению расхода охлаждающего воздуха или даёт возможность дальнейшего повышения температуры газа перед турбиной. При относительно малых лучистых потоках теплоты от продуктов сгорания к стенкам реактивного сопла их тепловая защита сводится только к оттеснению высокотемпературных продуктов сгорания от стенок, поэтому охлаждение стенок сопла осуществляется с помощью одной завесы воздуха, организуемой в дозвуковой части сопла.

Совершенствование систем охлаждения узлов авиационных газотурбинных двигателей является необходимым условием форсирования его параметров и расширения области применения двигателей по скорости полёта.

К. М. Попов.


Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. . 1998.

Смотреть что такое "охлаждение двигателя" в других словарях:

  • Охлаждение двигателя — газотурбинного защищает от перегрева основную камеру сгорания, турбину, затурбинное устройство, форсажную камеру сгорания и реактивное сопло. Охлаждаются также масло, циркулирующее в маслосистеме, и опора с подшипниками. Для регулирования… …   Энциклопедия техники

  • охлаждение двигателя — variklio aušinimas statusas T sritis Energetika apibrėžtis Karštų dujų kaitinamų vidaus degimo variklio detalių ir tepalo temperatūros mažinimas, kad neperkaistų variklis. Variklis aušinamas skysčiu arba oru, o pastovi aušinamojo skysčio… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • охлаждение двигателя — Охлаждаемые турбинные лопатки. охлаждение двигателя газотурбинного — защищает от перегрева основную камеру сгорания, турбину, затурбинное устройство, форсажную камеру сгорания и реактивное сопло. Охлаждаются также масло, циркулирующее в… …   Энциклопедия «Авиация»

  • Охлаждение двигателя —         отвод тепла, выделяемого в процессе сгорания топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания (См. Двигатель внутреннего сгорания), от наиболее нагреваемых деталей …   Большая советская энциклопедия

  • парофазное охлаждение (двигателя) — испарительное охлаждение (двигателя) — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы испарительное охлаждение (двигателя) EN ebullition cooling (of engines) …   Справочник технического переводчика

  • ОХЛАЖДЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ — отвод излишков тепла от двигателя (стенок цилиндра, головки блока, клапанов и т. п.). О. Д. обеспечивает нормальную работу двигателя, уменьшая термические напряжения, сохраняя механические свойства материала, уничтожая заедание деталей, появление …   Морской словарь

  • ОХЛАЖДЕНИЕ — процесс уменьшения температуры какого либо нагретого тела (двигателя, деталей, аппаратуры и др.) за счёт отбора тепловой энергии посредством теплопроводности, конвекции, лучистого теплообмена. Различают О. воздушное, естественное, охлаждающими… …   Большая политехническая энциклопедия

  • ОХЛАЖДЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ — внутреннего сгорания снижение до определ. уровня темп р деталей двигателя, омываемых горячими газами, наддувочного воздуха, а также смазочного масла, нагреваемого на трущихся поверхностях, для предотвращения перегрева. Различают жидкостное… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Пленочное охлаждение поверхности — способ тепловой защиты, при котором охлаждающее вещество (газообразное или жидкое) вдувается в высокотемпературный поток газа через щель или проницаемый участок поверхности (перфорированный или пористый) и охлаждает не только область вдува… …   Энциклопедия техники

  • Жидкостное охлаждение — Жидкостное охлаждение  отвод излишнего тепла от рабочего тела посредством контакта с циркулирующей охлаждающей жидкостью. Главными преимуществами этой схемы по сравнению с воздушным охлаждением являются способность отводить большее… …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «охлаждение двигателя» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.