Części składowe zespołów napędowych stosowanych w statkach powietrznych
Sprężarka w silniku turbinowym
Schematyczny przekrój silnika turbinowegoSchematyczny przekrój silnika turbinowego
Silnik turbowentylatorowySilnik turbowentylatorowy
Silnik turbośmigłowySilnik turbośmigłowy
Schemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką osiowąSchemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką osiową
Schemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką odśrodkowąSchemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką odśrodkową
Schemat działania silnika turbowentylatorowego ze sprężarką osiowąSchemat działania silnika turbowentylatorowego ze sprężarką osiową
Schemat działania silnika turbośmigłowego ze sprężarką osiowąSchemat działania silnika turbośmigłowego ze sprężarką osiową
Schemat silnika turbowentylatorowego dwuwałowegoSchemat silnika turbowentylatorowego dwuwałowego
Schemat sprężarki osiowejSchemat sprężarki osiowej
Schemat sprężarki odśrodkowejSchemat sprężarki odśrodkowej
Schemat konstrukcji łopatek sprężarkiSchemat konstrukcji łopatek sprężarki
Schemat sprężarki odśrodkowejSchemat sprężarki odśrodkowej
Schematyczny przekrój silnika turbinowego
W większości silników odrzutowych montuje się sekcję sprężarek skonstruowanych z wirujących łopatek, dzięki którym powietrze wlotowe zwiększa ciśnienie. Następnie jest ono tłoczone do komór spalania, mieszane z paliwem i zapalane. Wyrzucane pod wysokim ciśnieniem gazy przepływają przez sekcję turbin złożoną z kilku rzędów obracających się łopatek. Gazy wydechowe obracają turbiną, która jest połączona wałem ze sprężarką z przodu silnika. Wydobywające się gazy wydechowe z dyszy zapewniają ciąg. Ciąg silnika wynika z różnicy pędu gazów wpadających przez wlot i opuszczających silnik przez dyszę wylotową ze zwiększoną prędkością, a bezpośrednio jest rezultatem działania ciśnień na różne elementy silnika — od sprężarki poprzez komorę spalania, turbinę (lub turbiny) po dyszę wylotową.
Ilustracja przedstawia schematyczny przekrój silnika turbinowego oraz jego główne elementy. Po prawej stronie silnika znajduję się strzałka imitująca powietrze dostaje się do wlotu silnika. Przechodzi przez łopatki wentylatora następnie przez sprężarkę niskiego oraz wysokiego ciśnienia które posiadają kilka stopni łopatek . Następnie powietrze dostaje się do komory spalania a następnie przez turbinę wysokiego i niskiego ciśnienia przechodzi do dyszy wylotowej. Elementy składowe silnika podpisano punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się podpis elementu w formie tekstowej i dźwiękowej.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Silnik turbowentylatorowy
Ilustracja przedstawia silnik turbowentylatorowy. Silnik ten ma w przedniej części dużą okrągłą dyszę wyposażoną w łopatki, która pobiera powietrze do silnika. Dalsze części mają już znacznie mniejszy promień aż do końca gdzie jest ujście gazów wylotowych o również nieco większej średnicy od środkowej części silnika.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Silnik turbośmigłowy
Ilustracja przedstawia silnik turbośmigłowy. Silnik ten jak wszystkie inne silniki przepływowe ma kształt walca o zmiennych średnicach. Po prawej stronie znajduję się piasta służąca do mocowania śmigła natomiast z lewej strony znajduję się dysza wylotowa. w środkowej części silnika są umieszczone przewody paliwowe oraz elektryczne.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką osiową
W lotniczych silnikach turbinowych najczęściej wykorzystywane są sprężarki odśrodkowe i osiowe. Obydwa typy napędzane są przez turbinę silnika i połączone z wałem turbiny.
Ilustracja przedstawia schemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką osiową ukazując jego główne elementy. Powietrze przedostaje się do silnika przez dyszę wlotową w postaci dużego otworu wypełnionego wirnikami. Następnie jest zasysane do sprężarki w postaci kilku wirników z łopatkami, trafia później do komory spalania gdzie miesza się z paliwem umieszczanym przez wtryskiwacze po czym dochodzi do spalania mieszanki. Następnie gazy powstałe w wyniku spalania trafiają do dyszy wylotowej, z której opuszczają silnik. Cały silnik z powodu swojego charakteru ma kształt walca o większym promieniu w okolicach dysz wlotowych i wylotowych. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 5 punktów interaktywnych.
Pierścieniowa komora spalania na ilustracji znajduje się na środku pod obudową silnika turboodrzutowego
Dysza wylotowa na ilustracji znajduje się w prawym dolnym rogu
Wtryskiwacz na ilustracji znajduje się pod wałkiem silnika turboodrzutowego
Sprężarka na ilustracji znajduje się na lewo od wtryskiwacza
Wlot powietrza na ilustracji znajduje się w lewym dolnym rogu.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką odśrodkową
W sprężarkach odśrodkowych montuje się wirnik nadający prędkość powietrzu oraz dyfuzor, który spowalnia powietrze, dzięki czemu wytwarza się wysokie ciśnienie.
Ilustracja przedstawia schemat działania silnika turboodrzutowego ze sprężarką odśrodkową ukazując jego główne elementy. Sprężarka odśrodkowa zasysa powietrze, które udaje się do dzbanowej komory spalania, gdzie następnie dochodzi do zapłonu mieszanki co wprawia turbinę w ruch a na końcu gazy spalinowe opuszczają silnik przez dyszę wylotową. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 4 punktów interaktywnych.
Sprężarka odśrodkowa na ilustracji znajduję się po lewej stronie.
Dzbanowa komora spalania na ilustracji znajduję się na środku u samej góry.
Turbina znajduję się na środku po prawej stronie.
Dysza wylotowa znajduję się lekko na prawo względem turbiny.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat działania silnika turbowentylatorowego ze sprężarką osiową
Powietrze jest zasysane do sprężarki, gdzie jest kompresowane do wysokiego ciśnienia. Kompresowane powietrze jest następnie przeprowadzane bezpośrednio do cylindra, gdzie jest mieszane z paliwem i zapalone. Powstający w wyniku spalania gaz jest wykorzystywany do napędzenia turbiny, która jest połączona z wałem silnika. Ciepło powstałe w procesie spalania jest używane do napędzenia turbiny, która z kolei napędza sprężarkę, co zwiększa ciśnienie powietrza w cylindrze. W efekcie powstaje silne ciśnienie i przyspieszenie, które napędza samolot.
Ilustracja przedstawia schemat działania silnika turbowentylatorowego ze sprężarką osiową ukazując jego główne elementy. Wentylator umieszczony po prawej stroenie wprowadza powietrze do sprężarki zaraz za wentylatorem a następnie wprowadza je do silnika i kanału zewnętrznego. Powietrze skierowane do silnika zostaje dalej sprężane aż dostaje się do komory spalania znajdującej się za sprężarką gdzie następuje zapłon a wybuch napędza turbinę. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 4 punkty interaktywne.
Turbina znajduje się po lewej stronie na wale silnika turbowentylatorowego.
Komora spalania na ilustracji znajduję się na środku.
Sprężarka wentylator znajduje się po prawej stronie względem komory spalania.
Wentylator na ilustracji znajduje się w prawym dolnym rogu.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat działania silnika turbośmigłowego ze sprężarką osiową
Silnik turbośmigłowy ze sprężarką osiową to typ silnika, w którym powietrze jest sprężane przez sprężarkę, zanim zostanie wprowadzone do komory spalania. Sprężarka jest zamontowana na tym samym wałku, co turbina, tworząc jedną jednostkę. Piasta śmigła jest mocowana do wałka sprężarki i turbiny, a reduktor jest używany do przeniesienia energii z wału silnika na wałek sprężarki. W komorze spalania paliwo jest mieszane z powietrzem sprężonym i spalane, co powoduje powstanie dużej ilości energii cieplnej. Energia cieplna ta jest wykorzystywana do napędzenia turbiny, która w kolejnej kolejności napędza sprężarkę i wał napędu śmigła.
Ilustracja przedstawia schemat działania silnika turbośmigłowego ze sprężarką osiową ukazując jego główne elementy. Po lewej stronie znajduję się śmigło zaraz za nim powietrze dostaje się do sprężarki gdzie jest sprężane. Następnie trafia do komory spalania gdzie jest podgrzewane i mieszane z paliwem. Następuje zapłon i powietrze zaczyna napędzać turbinę pierwszego stopnia, która odpowiada za napędzanie sprężarki następnie powietrze zaczyna napędzać turbinę drugiego stopnia odpowiadającą za napęd wału śmigła. Na końcu gazy wylotowe opuszczają silnik. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 7 punktów interaktywnych
Piasta śmigła na ilustracji znajduje się na środku po lewej stronie.
Reduktor znajduję się pod obudową śmigła
Sprężarka znajduje się za śmigłem, składa się z kilku układów łopatek
Komora spalania na ilustracji znajduje się na środku nad wałem napędu śmigła.
Turbina II stopnia na ilustracji znajduję się po prawej stronie przed dyszą wylotową
.Turbina I stopnia znajduje się przed Turbiną II stopnia.
Wał napędu śmigła na ilustracji znajduję się na środku.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat silnika turbowentylatorowego dwuwałowego
Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po prawej stronie znajduje się dysza wlotowa z kołpakiem w postaci stożka znajdującego się na środku dyszy. Następnie umieszczone są łopatki wentylatora oraz łopatki stojana. Idąc dalej mieszczą się łopatki wirnika oraz kompresor wysokiego ciśnienia. Kolejne są komory spalania, a za nimi po kolei turbiny wysokiego i niskiego ciśnienia. Na schemacie naniesiono 9 punktów interaktywnych Ilustracja przedstawia schemat silnika turbowentylatorowego dwuwałowego ukazując jego główne elementy. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej.
Turbina niskiego ciśnienia na ilustracji znajduję się na środku po lewej stronie.
Komora spalania znajduję się na lewo od turbiny niskiego ciśnienia
Kompresor wysokiego ciśnienia znajduje się na wale napędzanym przez turbinę wysokiego ciśnienia.
Łopatka wentylatora na ilustracji znajduje się w prawym górnym rogu.
Kołpak znajduję się na środku osi silnika po prawej stronie.
Łopatki stojana znajduje się wewnątrz wentylatora.
Obudowa wlotowa na ilustracji znajduje się w lewym dolnym rogu
Łopata wirnika znajduję się w obudowie wokół wałka. Na ilustracji w dolnej części na środku
Turbina wysokiego ciśnienia znajduje się lekko na prawo pod turbiną niskiego ciśnienia.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat sprężarki osiowej
Zalety | Wady |
|---|---|
Możliwość uzyskania wysokiego sprężu sumarycznego. | Niski spręż na pojedynczym stopniu sprężarki. |
Duże przepływy powietrza. | Mała sprawność krótkich łopatek. |
Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 6 punktów interaktywnych Ilustracja przedstawia schemat sprężarki osiowej oraz jej wybrane elementy.
Napęd wału głównego z turbiny na ilustracji znajduję się w osi silnika na końcu po lewej stronie
Kołnierz montażowy układu spalania na ilustracji znajduję się na zewnętrznej obudowie silnika w lewym dolnym rogu.
Napęd osprzętu silnika znajduję się poza budową silnika.
Łopatka stojana na ilustracji jest umiejscowiona w dolnym miejscu wewnątrz budowy silnika.
Łopatka wirnika znajduje się obok łopatki stojana
Obudowa wlotu na ilustracji znajduję się w prawym dolnym rogu.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat sprężarki odśrodkowej
Łopatka wprowadza strumień powietrza na kierownicę, a ta kieruje ją pod odpowiednim kątem na następny stopień sprężarki. Dobór odpowiednich kątów łopatek i kierownic ma na celu zminimalizowanie oporów przepływu oraz maksymalizację sprawności sprężarki.
Spręż powietrza jest generowany jednocześnie na dwa sposoby. Pierwszy to łopatka wpychająca powietrze na kierownicę. Tutaj wzrost ciśnienia powstaje z wtłoczenia powietrza w przestrzeń między dwiema kierownicami. Drugi sposób to zwężająca się średnica obudowy sprężarki. Istotnym elementem jest kąt zabudowania łopatek i kierownic na stałym wieńcu.
Powietrze przepływa przez sprężarkę odśrodkową pod kątem do kierunku lotu, aby następnie zostać przekierowane ponownie do komory spalania. Powoduje to jednak obniżenie efektywności. W sprężarkach osiowych stosuje się naprzemiennie rzędy wirujących łopatek, które przyśpieszają przepływ powietrza oraz łopatek nieruchomych, które je spowalniają aż do osiągnięcia odpowiednio wysokiego ciśnienia.
Ilustracja przedstawia schemat sprężarki odśrodkowej. W górnej części ilustracji pokazane są dwa wirniki. Na lewym łopatki są ustawione pionowo i prostopadle do płaszczyzny obrotu wirnika, na prawym łopatki są skręcone i ustawione pod kątem do płaszczyzny. Poniżej wirników znajduje się rysunek przedstawiający ustawienie kierownic dyfuzora względem wirnika z zaznaczoną odległością pomiędzy kierownicami a wirnikiem.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat konstrukcji łopatek sprężarki
Ilustracja przedstawia schemat konstrukcji łopatek sprężarki, ich kąty nachylenia, krzywizny końcowe i kierunki obrotu i przepływu. Z lewej strony widoczna jest pojedyncza łopatka z jej mocowaniem. Z prawej strony widoczne są trzy przekroje łopatki, obrazujące jej skręt przy podstawie, w połowie jej długości i na jej końcu. Kąty nachylenia zaznaczone są na dolnym i górnym przekroju, przy końcu łopatki kąt ten jest większy niż przy podstawie.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Schemat sprężarki odśrodkowej
Zalety wykorzystania sprężarek odśrodkowych:
wysoki spręż na pojedynczym stopniu,
możliwość stosowania dla małych wydatków przepływu powietrza.
Wady sprężarek odśrodkowych:
ograniczona ilość przepływającego powietrza,
niższe wartości prędkości obrotowej niż w sprężarce osiowej.
Ilustracja przedstawia schemat sprężarki odśrodkowej oraz jej wybrane elementy. Całość jest okrągłego kształtu z wystającymi wokół okrągłymi wylotami powietrza. Poszczególne elementy układu wyróżniono punktami interaktywnymi. Po kliknięciu punktu pojawia się ramka z podpisem w formie tekstowej i dźwiękowej. Na schemacie naniesiono 9 punktów interaktywnych.
1.Obudowa wylotu powietrza ze sprężarki na ilustracji znajduję się u samej góry na środku.
2.Przednia obudowa wlotu powietrza na ilustracji znajduje się u góry po prawej stronie.
3.Wirnik na ilustracji znajduję się na lewo pod przednią obudową wlotu powietrza.
4.Wirujące łopatki znajdują się na wirniku.
5.Dyfuzor na ilustracji znajduję się w połowie środka po prawej stronie.
6.Obudowa tylna wlotu powietrza znajduje się w tylnej części sprężarki.
7.Kanały wlotowe znajdują się na wale wirnika sprężonego bezpośrednio z turbiną
8.Wał wirnika sprzężony bezpośrednio z turbiną na ilustracji znajduję się na środku po lewej stronie.
9.Obrotowa łopatka prowadząca na ilustracji znajduje się na środku sprężąrki.
Powrót na górę stronyPowrót na górę strony
Powrót do spisu treściPowrót do spisu treści