К каким элементам ТРД приложены силы толкающие двигатель вперед

Теги:
 
+
-
edit
 

uuser400
Guest

гость
Непонятно - к каким элементам конструкции турбореактивного двигателя приложены силы, толкающие его вперед.

1. Спереди идет компрессор. Его назначение создавать давление окислителя
(воздуха) на вход камер сгорания. После камер сгорания, на одном валу
с компрессором идет турбина. Ее назначение - раскручивать компрессор.

Вопрос такой: а к чему приложены силы, толкающие двигатель вперед?
По идее, компрессор, толкая воздух назад, сам толкается вперед.
Но продукты сгорания, раскручивая турбину, толкают ее назад.
Где тогда получаются нескомпенсированные силы?

Также, если на выходе сопла выходит реактивная струя, то как она
толкает сам двигатель вперед? Или, если силы действовали на двигатель
в момент образования реактивной струи, то в в какой момент и на
какие части двигателя?

2. Наличие форсажной камеры увеличивает тягу двигателя. Но
форсажная камера стоит уже после лопаток турбины. К чему
приложено давление газа, создаваемое при сжигании топлива
в форсажной камере? Сама она вроде плоская, без конических переходов в сечении...
 

hcube

старожил
★★
Тут кто-то приводил картинку... в общем, идея ТРД в том, что из него выбрасывается газ с бОльшей температурой (и скоростью движения молекул, т.е. давлением), чем засасывается. При этом порядка 15% тяги создает диффузор, -20% - компрессор, 50% - турбина (на ее лопатки давит истекающий горячий газ) и остальное - форсажная камера. Ну, т.е. форсажная камера сама по себе тяги не создает, однако, она повышает давление ЗА турбиной и 'выпрямляет' поток газа. Ну, и еще дополнительно газ греет.
Убей в себе зомби!  
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
У тяги реактивных двигателей есть две составляющие (условно) статическая и динамическая. У ЖРД: статическая - давление приложенное к дну КС и нескомпенсированное с обратной стороны, в критсечении. Динамическая - приложена всегда к соплу, это импульс получаемый от движущихся молекул рабочего тела (даже у т.н. "безсопловых" двигателей - у них роль сопла просто выполняют другие части) У ЖРД соотношение между ними примерно 1:100-1:1000, поэтому статическую компоненту можно не учитывать.
У ТРД тоже две составляющие - на лопатках компрессора и в сопле. У чистых ТРД и особенно у ТРД с форсажной камерой, тяга создаваемая на лопатках компрессора так же мала - около 10% от общей тяги. По мере увеличения двухконтурности эта компонента возрастает и у турбовентиляторных ТРД начинает превышать тягу создаваемую соплом.

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Wyvern-2> У ЖРД: статическая - давление приложенное к дну КС и нескомпенсированное с обратной стороны, в критсечении. Динамическая - приложена всегда к соплу, это импульс получаемый от движущихся молекул рабочего тела (даже у т.н. "безсопловых" двигателей - у них роль сопла просто выполняют другие части) У ЖРД соотношение между ними примерно 1:100-1:1000, поэтому статическую компоненту можно не учитывать.

Стыдно, товарищ, чему тебя на Ракетомодельном учили? ;^))

"нескомпенсированное давление" - это ж и есть "импульс получаемый от движущихся молекул". Иначе откуда давление?

А правильное сопло Лаваля добавляет до 30-40% к тяге по сравнению с двигателем, у которого сопло - это просто дырка.
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> У ЖРД: статическая - давление приложенное к дну КС и нескомпенсированное с обратной стороны, в критсечении. Динамическая - приложена всегда к соплу, это импульс получаемый от движущихся молекул рабочего тела (даже у т.н. "безсопловых" двигателей - у них роль сопла просто выполняют другие части) У ЖРД соотношение между ними примерно 1:100-1:1000, поэтому статическую компоненту можно не учитывать.
Serge77> Стыдно, товарищ, чему тебя на Ракетомодельном учили? ;^))
Serge77> "нескомпенсированное давление" - это ж и есть "импульс получаемый от движущихся молекул". Иначе откуда давление?
:F Ну тады пересчитай силу создаваемую давлением в КС на переднюю стенку (там как раз, кстати, форсунки) и сравни с тягой этого ЖРД ;)

Не спорю, что давление в КС поддерживается именно соплом, но силы эти - РАЗНЫЕ

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Wyvern-2> :F Ну тады пересчитай силу создаваемую давлением в КС на переднюю стенку (там как раз, кстати, форсунки) и сравни с тягой этого ЖРД ;)

А чего там считать, всё давно подсчитано до нас и написано в учебниках (можно скачать в нашей библиотеке) ;^))
Тяга двигателя с соплом-дыркой равна давлению в камере, умноженному на площадь критики. Точнее разнице давлений внутри и снаружи. И площадь чуть больше критики, потому что изнутри возле критики давление меньше, чем в голове двигателя.

Wyvern-2> Не спорю, что давление в КС поддерживается именно соплом

А с кем ты не споришь? Давление в камере поддерживается не только соплом. Там ещё продукты горения участвуют ;^))
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> :F Ну тады пересчитай силу создаваемую давлением в КС на переднюю стенку (там как раз, кстати, форсунки) и сравни с тягой этого ЖРД ;)
Serge77> А чего там считать, всё давно подсчитано до нас и написано в учебниках (можно скачать в нашей библиотеке) ;^))
Serge77> Тяга двигателя с соплом-дыркой равна давлению в камере, умноженному на площадь критики. Точнее разнице давлений внутри и снаружи. И площадь чуть больше критики, потому что изнутри возле критики давление меньше, чем в голове двигателя.


К чему приложенна эта сила? - в двигателях, у которых "просто дырка" ;)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Wyvern-2> К чему приложенна эта сила? - в двигателях, у которых "просто дырка" ;)

К двигателю ;^))
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> К чему приложенна эта сила? - в двигателях, у которых "просто дырка" ;)
Serge77> К двигателю ;^))
А в двигателе ? ;)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Опять 25 :)
Ладно, на этот раз, чтобы не повторяться, напишу, как чувствую :)

Не думай в статику, думай в динамику.
Представь себе двигатель с зарядом (если это РДТТ).
Из заряда в стороны, противоположные фронту горения, истекают газы. Прикинь их скорость и уравновешеность... не бывают уравновешенные заряды... вспомни, когда будешь считать крепление заряда в камере!
Потом - сама труба. Она ведь так или иначе заставляет поток ускоряться, собирая продуктов горения и направляя их к сопловому входу. Конечно, если заряд - торцевого горения, она ни хрена не ускоряет после того, как завершились химреакции и продукты пришли в равновесии, однако где его, это равновесие? Раз газ расширяется, то он ускоряется в трубе с постоянным сечением, пока скорость потока меньше локальной звуковой... далось мне это торцевое горение; оно не характерно для наших РДТТ :)

Ладно, дошли до входа в сопло. Пока поток ускорился, но не сильно ведь. Ему разгоняться и разгоняться до критпараметров.
Вот в сопловом входе и реализуется половина (большая половина) тяги. Раз поток ускоряется, то сопло стремится в другую сторону. Ну, и после критики - тоже, в меньшей степени. Хотя смотря какой у нас импульс и расширение. В каком-нибудь крутом водороднике с импульсом в 400 единиц большая часть тяги формируется в раструбе, в конвергентной части сопла.

Так что ответ: тяга приложена ко всем элементам ракетного двигателя, в большей или в меньшей степени.
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
varban> Опять 25 :)
varban> Так что ответ: тяга приложена ко всем элементам ракетного двигателя, в большей или в меньшей степени.

Ну, дык, а я о чём? :)
Ладно, да и хрен с ними, с этими РД :F Как сам то?

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

uuser400
Guest

гость
>>Вот в сопловом входе и реализуется половина (большая половина) тяги. Раз поток ускоряется, то сопло >>стремится в другую сторону.

Да, но сопло коническое с сужением. Газ-то оно действительно ускоряет, как и любое сужение трубы,
НО сам-то газ давит на это сужение и двигатель получает импульс назад. ГДЕ НЕСКОМПЕНСИРОВАННЫЕ СИЛЫ,
ТОЛКАЮЩИЕ ЕГО ВПЕРЕД? Мне интересно именно на какие чати профиля двигателя давит ускоряющийся поток
(на лопатки он уже давить не может, т.к. сопло уже после них)? Сопло, хоть и ускоряет поток, но
и само получает импульс назад...

>>При этом порядка 50% тяги создает турбина (на ее лопатки давит истекающий горячий газ)

Турбина не может создавать тягу, т.к. после компрессора газ давит на ее лопатки, ускоряя их. Но сама
турбины (и двигатель с ней вместе) получают измпульс назад (ну это от угла наклона к потоку лопаток
турбины будет зависеть).
 
+
-
edit
 

uuser400
Guest

гость
>>Итак, компрессор и турбина не участвуют в создании тяги, а служат только для обеспечения оптимального >>давления сжигания в камере сгорания.

Да, но компрессор подобен винту, толкающему воздух от себя и, соответственно, получающему импульс вперед. Турбина работает наоборот и получает импульс назад. Но ведь если сделать число ступеней на турбине меньше и уменьшить угол наклона лопаток к потоку - будут нескомпенсированные силы.

>>Для простоты можно представить себе цилиндрическую бочку, у которой в одном днище - дырка (сопло). Все >>силы от повышенного давления внутри бочка скомпенсированы, кроме участка днища напротив дырки. Силы >>давления на этот участок и толкает бочку вперед.

Но ТРД это не совсем бочка, т.к. это проточная (для воздуха) система и форсажная камера находится после
турбины ==> на какой аналог дна/крышки бочки будет в этом случае давить газ, давление которого в ФК повышается?

>>И последнее, принцип движения винтовых самолетов, реактивных ЛА и ракет один и тот же - закон >>сохранения импульса. Представление о том, что самолет отталкивается от воздуха винтом или реактивной >>струей - распространенное заблуждение.

А чем это мешает закону сохранения импульса? - Обычное столкновение частицы малой массы с телом много большей массы...
 
+
-
edit
 

uuser400
Guest

гость
Ошибочка вышла - винт не только отталкивает от себя воздух, но и работает подобно крылу (подъемная сила).
 

varban

администратор
★★★★
uuser400> Да, но сопло коническое с сужением. Газ-то оно действительно ускоряет, как и любое сужение трубы,
uuser400> НО сам-то газ давит на это сужение и двигатель получает импульс назад. ГДЕ НЕСКОМПЕНСИРОВАННЫЕ СИЛЫ,

Найди ближайший пожарный шланг (там гибкий рукав), включи и посмотри, куда стремится струйник - по струи или в корне наоборот. Наблюдения выложи для обсуждения :)
 
RU Д.Сергей #14.09.2007 11:06
+
-
edit
 

Д.Сергей

опытный

можно свои 5 копеек вставить.
Тяга создаётся по всему тракту двигателя, начиная от рабочих форсунок до среза реактивного сопла. Подтверждаю слова Varban, в разной степени приложен импульс силы к разным частям оного.
Сопло дедушки Ловаля, чур не трогать, оно используется для сверхзвуковых полётов, и скорость соответственно в нём уже больше скорости звука, иначе будет падение тяги (уменьшение) на дозвуке.

Ещё есть интересный двигатель, прямоточный, там прям дырка от воздухозаборника до сопла. Почти подобный используется на МиГ-25, уж быстро летает. Правда там полупрямоточный.
"Самолёт-величайшее творение рук и разума человеческих, он не подвластен никаким авторитетам кроме лиц уважающих его лётные законы!" Жуковский и я.  
MD Wyvern-2 #14.09.2007 14:54  @Д.Сергей#14.09.2007 11:06
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Д.Сергей> Ещё есть интересный двигатель, прямоточный, там прям дырка от воздухозаборника до сопла. Почти подобный используется на МиГ-25, уж быстро летает. Правда там полупрямоточный.

Это у SR-71 :) Там движок специально так сконструирован - сделанны регулируемые перепуски, открывающиеся при 2,5 М. На 3М и выше 85% тяги дает уже ГПВРД. У МиГ-25/31 это побочный режим, дающий менее 20% на 2,85М.

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
RU Д.Сергей #17.09.2007 10:11
+
-
edit
 

Д.Сергей

опытный

Вопрос по существу темы:
А к каким элементам двигателя приложены силы толкающие его вверх у самолёта вертикального взлёта (посадки) - Як-38 например и др., ведь двигатель находится горизонтально (берём только подъёмно-маршевый двигатель)?
"Самолёт-величайшее творение рук и разума человеческих, он не подвластен никаким авторитетам кроме лиц уважающих его лётные законы!" Жуковский и я.  
RU whuser400 #17.09.2007 16:00
+
-
edit
 

whuser400

новичок
Есть предложение перенести обсуждение на аналог этого форума в разделе "Авиационный":
Авиационный
 
RU whuser400 #17.09.2007 16:02
+
-
edit
 

whuser400

новичок
Ошибка вышла - вот адрес форума: "http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?id=57551"
 
RU whuser400 #17.09.2007 16:04
+
-
edit
 

whuser400

новичок
Тема называется "Форумы Balancer`а"==>"Авиационный"==>"Вопросы по работе реактивного двигателя":
"http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?id=57551"
Вопросы по работе реактивного двигателя
 
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

varban> Так что ответ: тяга приложена ко всем элементам ракетного двигателя, в большей или в меньшей степени.

И определяется эта степень дифференциалом скорости газа по времени в любом сечении двигателя.
+
-
edit
 

Falcon

втянувшийся
Я этот же вопрос одному переподу по самолёту задал, он мне ответил что силы которые действуют на лопатки компрессора и турбины компенсируют друг друга, но тогда не понятно (лично мне) на что вообще давит воздух в сопле и вообще по идее сила действующая на турбину должна быть больше чем чем на коипрессор и по идее она не скомпенсирована и по идее должна тормозить двигатель...
 
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Falcon> Я этот же вопрос одному переподу по самолёту задал, он мне ответил что силы которые действуют на лопатки компрессора и турбины компенсируют друг друга, но тогда не понятно (лично мне) на что вообще давит воздух в сопле и вообще по идее сила действующая на турбину должна быть больше чем чем на коипрессор и по идее она не скомпенсирована и по идее должна тормозить двигатель...

В компрессоре статическое давление больше чем в сопле, а динамическое наоборот меньше. Поэтому взаимное воздействие этих давлений уравновешивает силы. Подругому и быть не может, так как сжатие в компрессоре происходит за счет турбины.
Газ давит на все элементы двигателя, но поразному. В двигателе есть скосы, которые образуют расширяющуюся часть сопла на них и давит, создавая реакцию.

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru