Är det en tryckökning och hastighetsförändring över en turbofanfläkt och stator?

2

Jag har tittat på tryck / hastighet / temperaturdiagram över jetmotorer. Dessa har verkligen hjälpt mig att förstå de olika roller som kompressorn / turbinen stator och rotorer spelar, och hur de komprimerar och sedan extraherar energi från gasflödet. Jag började då tänka på fläkten. Jag har läst lite om hur propellrar genererar drivkraft på samma sätt som vingar gör, med områden med höga och låga tryck. Min fråga är att generera fläktar i första hand liknar propellrarna (dvs. med områden med höga och låga tryck), eller fungerar de mer som rotor och statoruppsättningen, med växelverkan av efterföljande blad som verkar som munstycken för att öka hastigheten?

    
uppsättning qwertytam 05.12.2017 18:34

1 svar

4

Svaret är typ av ja och nej .

I själva verket är dragkraft alltid kraften med balanserar tryckkrafter på alla delar av en flygmotor.

Det betyder (förtydligande i nästa stycke) att både propellern och jetmotorn "skapar" dragkraft mot bladens tryck- och sugsidans tryckfördelning. Följande bild från Rolls-Royces Jet Engine illustrerar det bra.

Isjälvaverketskaparmunstycketochturbinendrag,eftersomtryckkrafternaidemintepekariniflygriktningen.(Tanke-Experiment:Tänkdigattmunstycketsbultarskullemisslyckas:Ommunstycketskulleskapakraftskulledetvarakvarpåmotorn.Mensommankanföreställasigmunstycketskulleflygafrånflygplanet).

Munstycketbehövsförattstyratrycknivånförhelamotornförattmöjliggöraattprocesscykelnfungerarkorrekt.Ochpågrundavdenhärlänkenkanmananvändamomentumbevarandeförattberäknadrivkraftenbaseratpåluftflödesinlopps-ochutloppsmoment(hastighet).

Tittapåenturbo-fläktmotorärsvaretdetsamma.Frånturbo-maskinenssynvinkel:Fläktengörsammatvåsakervarjekompressorstadiumgör.Tvåsaker:läggerstatiskttryckochvirvel.Virvelnomvandlastilltryckistyrskovlarna,nedströmsfläkten.

Fråntryckpunktsynpunkt:Fläktbladenskaparstötkraften,stator-skovlarna(OGV)nedströmsfläktbladenskapardrag.Mensommedkompressornochmunstycketovan,skulleinteventilatorenstryckförhållandevaralägre,utanävenventilatorernastryckförhållande.

Enytterligaredelbehövs:Dysanibypassen.Ovanståendebildav JAXA illustrerar fint att (åtminstone för modern motor installationer) förbi luftflödet styrs genom ett konvergerande divergerande munstycke.

Så att sammanfatta. Ja det finns en tryckökning (åtminstone lokalt) över rotorn och en hastighetsbyte också. Men trycket (och dra) produceras av tryckkrafterna på blad och vingar (och alla andra motordelar). Och ja fläkten fungerar väldigt lik en rotorstatoruppsättning av en kompressor. Men vingarna i en kompressor fungerar som en diffusor, vilket minskar flödeshastigheten. För att hålla flödeshastigheten mest konstant är ringformen formad som ett munstycke för att balansera den ökade densiteten.

    
svaret ges 05.12.2017 19:34