چرا توربوفن‌های بزرگ مراحل توربین LP زیادی دارند؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesamiرهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1622

سپاس: 3160

جنسیت:

تماس:

چرا توربوفن‌های بزرگ مراحل توربین LP زیادی دارند؟

پست توسط rohamjpl »

چرا توربوفن های بزرگ معمولاً مراحل توربین LP بسیار بیشتری نسبت به مراحل توربین HP دارند؟
زیرا توربین LP نیرو را برای فن استخراج می کند که به بیشترین قدرت نیاز دارد. توربین HP و IP فقط برای کمپرسورهای متصل خود برق می گیرند - توربین LP برای فن و کمپرسور LP نیرو می گیرد. فن بر روی تمام جریان هوا از طریق موتور کار می کند، کمپرسورها فقط در کسری (10:1 برای بای پس بالا مانند ترنت 1000) کار می کنند. فن تا 75 درصد نیروی رانش موتور را تولید می کند.
از این ارائه: مقطع ترنت 1000. نشان می دهد که روتورهای LP، IP و HP دارای سرعت چرخش متفاوتی هستند با افزایش حجم جریان جرمی سرعت چرخش کاهش می یابد.
$P = \dot{m} \cdot u \cdot v_{ax} \cdot [tan (\alpha_2) + tan (\alpha_3)]$با
m˙ = جریان جرمی [kg/s]
u = سرعت تیغه مماسی [m/s]
vax = سرعت گاز محوری [m/s]
بنابراین سرعت مماسی پره توربین در معادله استخراج توان است که از سرعت دورانی و شعاع پره تشکیل شده است. هرچه توربین سریعتر بچرخد، توان بیشتری را می توان در هر مرحله استخراج کرد و مراحل کمتری مورد نیاز است. پس چرا سرعت چرخش با فشار کاهش می یابد؟ (HP = 10200؛ IP = 6800).
دلیل آن محدودیت های ساختمانی توربین است. با انبساط جریان گاز، پره های توربین بزرگتر می شوند و در فاصله محوری بیشتری نصب می شوند که منجر به نیروهای گریز از مرکز بیشتر می شود که متناسب با جرم پره، سرعت چرخش و فاصله از محور است. به منظور محدود کردن نیروهای گریز از مرکز، سرعت چرخش روتور کاهش می‌یابد: هر مرحله بعدی با RPM کمتری می‌چرخد. توجه داشته باشید که RPM کمتر را می توان با نصب تیغه دورتر از محور چرخشی جبران کرد.
روتور LP یک موتور بدون دنده با همان سرعت چرخشی فن کار می کند. RPM بهینه آن برای توربین ممکن است بالاتر باشد و این می تواند توسط فن دنده ای تنظیم شود. همانطور که نسبت بای پس بالاتر می رود، توربین LP کسری بیشتری از توان کل را از جریان هوا استخراج می کند - توربوپراپ ها و توربوشفت ها دارای یک گیربکس در بین شفت LP و پروانه/روتور هستند و فن بای پس بالا به ابعاد نسبی نزدیک می شود.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
تصویر

ارسال پست