компрессор

компрессор
Осевой компрессор двухконтурного ТРД:1 — вентилятор;2 — подпорные ступени;3 — ротор компрессора высокого давления;4 — компрессор высокого давления;5 — направляющий аппарат с поворотными лопатками;6 — звукопоглощающая облицовка.

Рис. 1. Осевой компрессор двухконтурного ТРД.

компре́ссор газотурбинного двигателя — узел газотурбинного двигателя, служащий для повышения давления воздуха. Масса К. составляет от 25 (турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой) до 40% (турбореактивного двигателя) массы газотурбинного двигателя. Степень повышения давления в К.к*) по мере совершенствования газотурбинного двигателя возрастает: в первых турбореактивных двигателях πк* была равна 4—5, в турбореактивных двухконтурных двигателях и турбовинтовых двигателях 80-х гг. она достигает 30—40.

Для реализации термодинамического цикла с постоянным давлением в камере сгорания в авиационном газотурбинном двигателе используются только лопаточные К. (см. Лопаточные машины). Повышение давления в К. происходит в результате преобразования механической энергии, подводимой к валу К. от турбины, в потенциальную энергию воздуха. Во всех типах лопаточных К. передача механической энергии привода воздуху в соответствии с Эйлера формулой реализуется в роторе путём воздействия на поток аэродинамических сил, возникающих при обтекании лопаток рабочих колёс; при этом увеличивается и кинетическая и потенциальная энергия воздуха. В неподвижных элементах К. — направляющих аппаратах компрессора или диффузорах — часть кинетической энергии преобразуется в потенциальную.

К. газотурбинного двигателя состоит, как правило, из несколько последовательно расположенных ступеней (см. Ступень компрессора турбины); по форме средней поверхности тока в них различают осевые (ОК), центробежные (ЦК), диагональные (ДК) и комбинированные, состоящие из ступеней разных типов (осецентробежные — ОЦК, оседиагональные). Форма поверхности тока определяет особенности преобразования энергии в рабочем колесе: в ОК работа сжатия примерно равна изменению кинетической энергии в относительном движении; в ЦК повышение давления в большей степени происходит вследствие изменения кинетической энергии в переносном движении, равного работе центробежных сил. Увеличение радиуса средней поверхности тока в ЦК и ДК увеличивает работу, передаваемую воздуху: при одинаковой окружной скорости на внешнем диаметре рабочего колеса работа ступени ЦК в 2—3 раза превышает работу осевой ступени.

При высоких πк* К. обычно делится на несколько последовательных, механически не связанных каскадов (групп ступеней), каждый из которых приводится отдельной турбиной; используются одно-, двух- и трёхкаскадные К. Первая (по потоку) группа ступеней называется К. низкого давления (КНД), К. газогенератора — К. высокого давления; средний каскад К. трехкаскадного двигателя — К. среднего давления. КНД двухконтурного турбореактивного двигателя состоит из вентилятора и (в некоторых случаях) подпорных ступеней, устанавливаемых во внутреннем контуре. В авиационном газотурбинном двигателе КНД составляется из осевых ступеней. ОК позволяет получить производительность до 200 кг/с с 1 м2 лобовой площади на входе в первое рабочее колесо. Политропический коэффициент полезного действия может превышать 90% (см. Коэффициент полезного действия компрессора, турбины).

Число ступеней ОК авиационного газотурбинного двигателя достигает 17; с конца 70-х гг., несмотря на рост πк* число ступеней в ОК вновь создаваемых двигателей уменьшается — средняя удельная работа на ступень увеличивается с 20—25 до 40—60 кДж*с/кг, главным образом за счёт увеличения окружной скорости до 500 м/с и более.

В каждом каскаде ОК (рис. 1) рабочие колёса жёстко связаны друг с другом сваркой, болтовыми соединениями, торцовыми шлицами или стяжным болтом. Наиболее распространённая конструкция ротора барабанно-дисковая. Лопатки рабочих колёс крепятся в ободе диска с помощью замков преимущественно типа «ласточкин хвост» или набираются в кольцевой паз на ободе диска. Лопатки направляющих аппаратов крепятся в кольце, устанавливаемом в наружном корпусе К., и либо выполняются консольными, либо объединяются по внутреннему диаметру кольцом, на котором укреплена уплотнительная обечайка, покрытая истираемым материалом, или сотовая. На соответствующем участке поверхности ротора выполняются в этом случае несколько кольцевых гребешков, образующих лабиринтное уплотнение, предотвращающее перетекание воздуха из области за направляющим аппаратом на вход в него.

Центробежный К. (рис. 2) состоит из входного направляющего аппарата, рабочего колеса (РК), безлопаточного и лопаточного диффузора и радиально-осевого канала со спрямляющим аппаратом. В авиационных конструкциях используются преимущественно полуоткрытые РК, представляющие собой диск с выполненными за одно с ним лопатками. В РК поток отклоняется в тангенциальном и радиальном направлениях. На выходном участке лопатки выполняются либо радиальными, либо загнутыми назад («реактивное» колесо). Только в ЦК первых турбореактивных двигателей использовались «активные» колёса с лопатками, загнутыми на выходном участке в направлении вращения. Наиболее высокий коэффициент полезного действия и благоприятную форму характеристики имеют ЦК с реактивными колёсами, ЦК бывают двухступенчатыми или их комбинируют с осевыми ступенями. Степень повышения давления в ЦК зависит в основном от окружной скорости u2 на внешнем диаметре РК и отношения D2/D1 и достигает в первых ступенях 6—8, во второй и последней ступенях ОЦК — 3—4. Политропический коэффициент полезного действия 83—86% и существенно зависит от степени повышения давления и размеров К.

Конструкция ДК аналогична конструкции ЦК. Степень повышения давления в ДК также определяется значением u2, отношением D2/D1 и углом выхода потока из рабочего колеса и достигает πк* = 3—5 при политропическом коэффициенте полезного действия 85—87%; на коэффициент полезного действия значительно влияют диаметр компрессора и зазор между лопатками РК и корпусом, зависящий от жёсткости конструкции и тепловых деформаций.

Литература:
Нечаев Ю. Н., Федоров Р. М., Теория авиационных газотурбинных двигателей, ч. 1, М., 1977;
Холщевников К. В., Елин О. Н., Митрохин В. Г., Теория и расчет авиационных лопаточных машин, М., 2 изд., 1986.

Л. Е. Ольштейн.

Схема центробежного компрессора:1 — входной направляющий аппарат;2 — рабочее колесо;3 — безлопаточный диффузор;4 — лопаточный диффузор;5 — радиально-осевой диффузор;6 — спрямляющий аппарат.

Рис. 2. Схема центробежного компрессора.


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

Поможем написать курсовую
Синонимы:

Полезное


Смотреть что такое "компрессор" в других словарях:

  • КОМПРЕССОР — (ново лат., от лат. comprimere сжимать, сдавливать). 1) хирургический инструмент, употребляемый для сжатия жил и нервов, чтобы остановить кровотечение и ослабить чувствительность. 2) название всякого прибора, служащего для сжимания мягких частей …   Словарь иностранных слов русского языка

  • компрессор — уплотнитель, очиститель, нагнетатель Словарь русских синонимов. компрессор сущ., кол во синонимов: 18 • автокомпрессор (1) • …   Словарь синонимов

  • КОМПРЕССОР — устройство для сжатия и подачи какого либо газа под давлением не ниже 115 кПа. По принципу действия компрессоры аналогичны соответствующим насосам (напр., центробежный компрессор) …   Большой Энциклопедический словарь

  • Компрессор — Компрессор: машина или ее часть, которая увеличивает давление газообразной рабочей среды. Примечание Компрессор может включать в себя один или несколько каскадов повышения давления... Источник: ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МАШИН ПО РАБОЧИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ.… …   Официальная терминология

  • компрессор — Ндп. нагнетатель воздуходувка газодувка эксгаустер Энергетическая машина или устройство для повышения давления и перемещения газа или их смесей (рабочей среды). [ГОСТ 28567 90] Недопустимые, нерекомендуемые… …   Справочник технического переводчика

  • КОМПРЕССОР — (от латинского compressio сжатие), машина для сжатия (компрессии) воздуха или газа до избыточного давления не ниже 0,015 МПа. По устройству различают объемные (поршневые и ротационные), в которых сжатие происходит при уменьшении объема,… …   Современная энциклопедия

  • КОМПРЕССОР — КОМПРЕССОР, устройство, которое нагнетает газ или воздух под давлением. Компрессоры используют в доменных печах, вентиляционных и холодильных системах, в пневматических механизмах, а также для надувания автомобильных шин. Основными типами… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • КОМПРЕССОР — КОМПРЕССОР, компрессора, муж. (лат. compressor). 1. Машина для сжатия воздуха или другого газа (тех.). 2. Инструмент, которым зажимают кровеносный сосуд во время операции (мед.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • КОМПРЕССОР — КОМПРЕССОР, а, муж. Машина для сжатия воздуха, газов, паров до избыточного давления. Воздушный, кислородный к. Поршневой, ротационный к. | прил. компрессорный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • КОМПРЕССОР — (Air compressor) машина для получения сжатого воздуха. Состоит из цилиндра, внутри которого движется поршень. При переменно возвратном движении поршня воздух то засасывается через впускные клапаны, то сжимается и выталкивается через выпускные… …   Морской словарь

  • КОМПРЕССОР — машина для получения сжатого воздуха. Различают два основных типа К.: поршневые и турбинные. В зависимости от установки К. бывают стационарные и передвижные. Все конструкции К. в общем сходны с конструкциями водяных насосов, однако сжимаемость… …   Технический железнодорожный словарь

Книги

Другие книги по запросу «компрессор» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

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