Převodový turbofan - Geared turbofan

Převodový turbofan
Převodový turbodmychadlo NT.PNG
Převodový turbofan. [1]: Fanoušek. [2]: Převodovka.

The turbodmychadlo s převodovkou je typ turbofan letecký motor, s převodovka mezi fanoušek a nízkotlaký hřídel se každý optimálně točí úhlové rychlosti.

Technologie

V konvenčním turbodmychadle je jediný hřídel („nízkotlaký“ nebo LP hřídel) spojen s ventilátorem, nízkotlakým kompresorem a nízkotlakou turbínou (druhý soustředný hřídel spojuje vysokotlaký kompresor a vysokotlakou turbínu ). V této konfiguraci maximální rychlost špičky ventilátoru s větším poloměrem omezuje rychlost otáčení LP hřídele, a tedy LP kompresoru a turbíny. Vysoko obtokové poměry (a tedy vysoké poloměrové poměry) musí být špičkové rychlosti LP turbíny a LP kompresoru relativně nízké, což znamená, že jsou zapotřebí další stupně kompresoru a turbíny, aby se udržovalo průměrné zatížení stupně, a tedy celková účinnost komponent na přijatelné úrovni.

U turbodmychadla s převodovkou, a planetová redukční převodovka mezi ventilátorem a LP hřídelí umožňuje běh vyšší rychlosti otáčení, což umožňuje použití méně stupňů jak u LP turbíny, tak u LP kompresoru, což zvyšuje účinnost a snižuje hmotnost. Nějaká energie však bude ztracena, protože teplo v převodovém mechanismu a hmotnost ušetřená na stupních turbíny a kompresoru je částečně kompenzována hmotností převodovky. Existují také důsledky pro výrobní náklady a spolehlivost.

Nižší otáčky ventilátoru umožňují vyšší poměr obtoku, což vede ke snížené spotřebě paliva a mnohem nižší hlučnosti. The BAe 146 je vybaven turbodmychadly s převodovkou a je stále jedním z nejtišších komerčních letadel.[1] Velká část snížení hluku je způsobena sníženými rychlostmi špičky ventilátoru. U běžných turbodmychadel překračují špičky ventilátoru hodnotu rychlost zvuku způsobující charakteristický dron vyžadující zvukovou izolaci. Turbodmychadla s převodovkou ovládají ventilátor při dostatečně nízké rychlosti otáčení, aby se zabránilo nadzvukovým rychlostem špičky.[2]

Po zvážení převodového designu se tomu General Electric vyhnul CFM LEAP mezi problémy s hmotností a spolehlivostí, odložením jeho použití pro budoucí aplikaci, poté, co Pratt & Whitney zahájil vývoj zaměřeného PW1000G.[3]

Motory

Turbodmychadlo ALF 502 s převodovkou od a Bombardier Challenger 600

Nezávazně

  • Rolls-Royce / SNECMA M45SD, derivát Rolls-Royce / SNECMA M45H turbofan, navržený k demonstraci ultra tichých technologií motorů, potřebných pro letadla STOL operující z letišť v centru města
  • IAE SuperFan, an IAE V2500 derivát navržený pro Airbus A340 v letech 1987 až 1992
  • Aviadvigatel PD-18R, a derivát bez převodovky PD-14, založené na vysokoteplotním jádru, má být dokončeno do roku 2020

Viz také

Související seznamy

Reference

Poznámky

  1. ^ „Efektivnější proudový motor dostane rychlost“. TechnologyReview.com.
  2. ^ "Hluk a nelineární akustika | Inženýrství a životní prostředí | University of Southampton". www.southampton.ac.uk. University of Southampton. Citováno 27. října 2017.
  3. ^ Lewis Krauskopf (15. září 2014). „GE exec říká, že se v boji s proudovým motorem s Prattem vyhnul designu s převodovkou“. Reuters.

Bibliografie