Физика турбореактивного двигателя

Здесь тоже есть любители турбореактивной тяги :)

Интересное видео, и комментарии вполне себе серьезные. Хочу лишь добавить, что 50 кг воздуха на 1кг топлива нужно не столько для более полного сгорания топлива в избытке кислорода, сколько для понижения температуры в камере сгорания, до примерно 1600 градусов, т.к. материалы, из которых она изготовлена, выдерживают порядке 1700 градусов , и не больше, а если бы воздуха было 15кг (стехиометрическое соотношение) то температура достигла бы порядка 2400 градусов и такой двигатель очень быстро развалился бы. Компрессор нужен не для нагрева воздуха, это побочный и вредный эффект (для его минимизации, к слову, в поршневых двигателях с турбокомпрессором используется интеркулер), а для того чтобы увеличить размер PV диаграммы, т.к. энергия данного процесса пропорциональна площади - чем больше давление перед камерой сгорания, тем больше энергии дает единица топлива, т.е. выше кпд. Развитие двигателей шло (и идет) по трем направлениям - увеличение степени двухконтурности (дает больший массовый расход воздуха), увеличение степени повышения давления (дает повышение кпд в силу увеличения площади диаграммы) и повышение температуры газов в камере сгорания и перед турбиной, что дает и повышение энергии от сгорания как таковое, и уменьшает потери в компрессоре на сжатие этого избыточного (для целей полета - ненужного) воздуха. Соответственно, химия - наше все - увеличение прочности сплавов и применение различных композитных материалов - увеличение размера вентилятора, компрессор с более высокой степенью сжатия, жаропрочность и жаростойкость дает повысить температуру в камере сгорания и перед турбиной.

Как нам говорили в тогда еще СГАУ, тяга двигателя создается каждым элементом конструкции. А раскаленные газы упираются в повышенное давление, создаваемое компрессором. После компрессора, в котором постепенно сжимается проходное сечение двигателя, сразу перед кольцевой камерой сгорания или ряда камер сгорания, как это было на старых конструкциях, начинается расширение сечения двигателя до турбины высокого давления. От чего давление воздушной смеси падает. Как следствие раскаленные газы не могут преодолеть повышенное давление перед камерой сгорания и им ничего не остается как течь к выбросу из двигателя, т.е. к соплу.

По схеме двигателя - компрессор никогда не расширяется, как показано на схеме, а только сужается и связано это с волновым кризисом на концах лопастей, скорость которых приближается к местной скорости звука, что вызывает дополнительное сопротивление движению. При изменении давления и температуры на входе, местная скорость звука падает, потому и диаметр каждой последующей секции компрессора должен быть меньше, чтобы лопасть не попала в волновой кризис. Внешнее двигатель расширяется только благодаря обтекателю, под которым прячут вспомогательные агрегаты.

8:27 Вы не учитываете, что каждая картинка удваивает количество читателей! А картинок вы показываете много, да ещё и интерактивных (на магнитиках).

Класс, я ждал что вы Негоду упомянете, куда ж ТРД без него))

Приветствую всех любителей турбореактивной тяги! Стартуем!)

Феноменально просто. Чистая физика. Спасибо автору за просвещение.

Вы серьезно? Я просмотрел всё видео прежде всего для того, чтобы наконец узнать ответ на вопрос, который был озвучен в самом конце! Если серьезно, то снято прекрасно, очень просто на пальцах объяснены важные детали, огромное спасибо за такую простую и доступную подачу материала!

Очень наглядно и максимально понятно. Спасибо вам👍👍👍

Спасибо! Впервые понял принцип работы и физический смысл работы турбины! Браво!

Вы удивительный преподаватель! спасибо за отличную подачу!

Вот, теперь хорошо разложены все основные аспекты физики реактивной тяги) Спасибо)

Спасибо за обьяснение. У вас талант просто доносить суть сложных вещей. Я пытался найти для себя ответ как ТРД может обеспечивать сверхзвуковую скорость полета, ведь лопатки турбины должны двигаться в потоке с еще большей скоростью и благодаря вашему видео кое-что для себя прояснил.

Компрессор создает подпор, куда могут упереться раскаленные Газы,

Ответ на вопрос уважаемого ведущего: Газы в ТРД опираются как бы "сами о себя". Почему они не прорываются наружу в таком случае, ведь давление в камере сгорания выше, и оно должно во все стороны толкать, а не только в сторону сопла? Явление "реверса" потока газов в ТРД называют помпаж. Помпаж случается по многим причинам и чащего всего вживую он похож на пару отстрелов в движке, но на самом деле это целая серия очень коротких пульсаций потока "туда-обратно". Явление крайне разрушительное для конструкции ТРД. Но конструкторы-двигателестроители предусматривают в двигателе множество регулировок, препятствующих помпажу. Это могут быть перепуски воздуха, лопатки компрессора с регулируемым углом атаки, регулируемое реактивное сопло и т.д. Таким образом, благодаря перечисленным мерам поток газов не прерывается и протекает из впуска на выпуск без помпажа. Вот как-то так!

Отличный выпуск. Коротко о сложном. Благодарю.

Как же мне нравятся Ваши передачи! Большое Вам спасибо! Мои внуки учатся по Вашим урокам. Великолепная подача! Такое ощущение, что у Вас болит горло. Рекомендую полоскать раствором полыни. Удачи Вам во всём!

Блин, представлял, что такое ВРД... Но на пальцах, так понятно и доходчиво... Лайк, однозначно!

Поскольку в камере сгорания и перед ней давление практически одинаковое, то упираются даже не горячие газы, а умеренно горячий воздух за компресором. И упирается он по ходу компресора в движущиеся лопатки, как в крылья. Т.е. получается, что тяга передается через подшипники вала. Ну и, видимо, через неподвижные лопатки компрессора.