Varför är ett kontravroterande högtrycksavsnitt mer effektivt? [duplicera]

3

I Rolls Royce Trent 900-marknadsföringsmaterialet beskrivs användningen av kontroterande HP-system som att öka motorns effektivitet. Kan någon förklara varför / hur det ökar effektiviteten?

    
uppsättning Josh Bywater 28.11.2017 08:51

2 svar

6

Dessa typer av marknadsföringstyp betyder inte alltid "effektivitet" i den sanna tekniska definitionen av ordet, och det är inte heller klart om de talar om effektiviteten i turbinen (dvs effektiviteten i munstyckets / turbinbladets expansionsprocess) eller generell motorens termiska effektivitet.

Den största fördelen med kontravroterande är avlägsnandet av munstycksvisningsskovlarna (NGV) mellan högtrycksturbin och lågtrycksturbin. Dessa LPT-inloppsmunstycken kräver kylluft, som måste vara från en relativt hög tryckkälla, eftersom den måste vara vid ett högre tryck än där det införs tillbaka i den heta gasströmmen. Därför blöder det vanligen från högtryckskompressorns utgång. (Se referens nedan för "HPC S7 Air" - vilket betyder steg 7, det här är GE90-motorn som har 9 eller 10 HPC-steg beroende på modell).

I jämförelse måste HPT-inlopps-munstyckshuvudets kylluft blöda från HPC-utgången, eftersom ett ännu högre tryck behövs. (se referens till "HPC-utgångsluft" eller "CDP", kompressorns urladdningstryck).

(Pic från här )

Med tanke på LPT-munstyckshuvuden kräver kylning, avlägsnande av dem minskar den kylda luften som krävs och därigenom är denna luft som komprimerats vilket krävde turbinenergi att göra det, och därmed representerar en energiinvestering från motorn, fortfarande tillgänglig i brännaren, och för att extrahera (återvinna) arbete från högtrycksturbinen. Därför ökar motorns termodymancykelverkningsgrad, eftersom kraven på parasitisk kylluft har minskat.

    
svaret ges 28.11.2017 12:02
2

Förutom att blöda luftenergibesparingar är det enkla att ta energi ut ur styrskoveln - eftersom den roterande skivan nu utför den funktionen - och sätter i en axel som driver högtryckskompressorsektionen, så är det också roterande och eliminering av inducerad dragning av "lyft" som produceras av ett steg av styrskovlar i den änden. Jag tror att det fortfarande finns ledarvingar mellan kompressorns andra kompressor och högtryckskompressorn, liksom mellan den första turbinskivan och den andra steget i den heta änden, men dessa kommer att vara axialare i linje, så att två gränssnitt låter energi att omdirigera vad som skulle ha varit ett spiralformigt flöde i "normala" motorer istället för att driva en axel istället för att bara trycka vrid mot motorns skal.

    
svaret ges 28.11.2017 14:02