1.Виды конструкции двигателей. Классификация АД.

1.Поршневые (ПД)

2.Воздушно-реактивные(ВРД):

1)Газотурбинные(компресорные):ТРДФ,ТРД,ТВД,ДТРД,ТРДД,ТВВД,ГТД(турбовальные),ТВД;подьемные;подьемно-маршевые;

2)Бескомпресорные :

3.Ракетные(РкД) : ЖРД(на жидком топливе);ТТРД(на твердом топливе);ракетнопрямоточные;ракетнотурбинные;турбопрямоточные

2.Принцип и схема работы АД.

Воздушно-реактивный двигатель —двигатель, развивающий тягу за счёт реактивной струи рабочего тела, истекающего из сопла двигателя. Большая часть рабочего тела он забирает из окружающей среды — атмосферы, в том числе и окислитель, необходимый для горения топлива. В качестве окислителя в ВРД используется кислород, содержащийся в воздухе. Проходя через компрессор, воздух сжимается, его давление повышается в 10—45 раз, возрастает его температураДалее сжатый воздух попадает в камеру сгорания, в так называемые жаровые трубы. Воздух на входе в камеру сгорания разделяется на первичный, вторичный и третичный. Первичный воздух поступает в камеру сгорания через специальное окно в передней части, по центру которого расположен фланец крепления форсунки и участвует непосредственно в окислении (сгорании) топлива (формировании топливо-воздушной смеси). Вторичный воздух поступает в камеру сгорания сквозь отверстия в стенках жаровой трубы, охлаждая, придавая форму факелу и не участвуя в горении. Третичный воздух подаётся в камеру сгорания уже на выходе из неё, для выравнивания поля температур. При работе двигателя в передней части жаровой трубы всегда вращается вихрь раскалённого газа (что обусловлено специальной формой передней части жаровой трубы), постоянно поджигающего формируемую топливовоздушную смесь, происходит сгорание топлива (керосина, газа), поступающего через форсунки в парообразном состоянии. Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя (топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т. п.) и привода электрогенераторов, обеспечивающих энергией различные бортовые системы. Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле и создание реактивной тяги.

5. Усилия в гтд от действия газов. Усилия, действующие на входной направляющий аппарат.

Газовые усилия - обусловлены перепадом давленияв газовом тракте двигателя и изменением скоростии направления газового потока. Газодинамические нагрузки возникают при взаимодействии элементов проточной части двигателя с газовым потоком, т.е. на лопатках направляющего и соплового аппаратов, на деталях камеры сгорания, входного и выходного устройства. Величина их пропорциональна : массе газа; разности скоростей газа на соотв. участке; площадям; давлению по тракту.

Осевые составл. Действуют на все элементы проточной части двигателя. Окружные сост. Вызывают появление крутящих моментов на статоре и роторе компрессора, статоре и роторе турбины, стойках реактивного сопла. Определяем усилие на внутреннюю стенку входного устройства.Выбираем два сечения – входное и – выходное. Из газодинамического расчета в сечениях известны скорости воздуха (V1, V2)и статические давления (P1, Р2). Равнодействующая сил статического давления равна:

РС = P1 f1 – Р2 f2

где f1 и f2 – площади входного и выходного сечений.

В нашем случае:

f1= (π / 4)d12,

f2=(π / 4)(d22 - d32).

Кроме того, на внешнюю стенку входного устройствадействует осевая сила РВ, получающаяся от давления РВНЕШ воздуха на наружную стенку обтекателя (определяется расчетом или продувкой входного устройства в аэродинамической трубе). Таким образом, суммарная осевая сила, действующая на входное устройство двигателя рассчитывается следующим образом:

РО ВУ= РC+РД+РВ= P1 f1 – Р2 f2+ G(V2 - V1)+ РВ,

Где G-расход газа

Величины давления P2 и осевой скорости V2 по сравнению с P1 и V2 зависят от соотношения площадей F1 и F2, а также наличия во входном устройстве входного направляющего аппарата компрессора.

4.Усилия, действующие в гтд. Причина возникновения, классификация.

Все детали и узлы испытывают нагрузки – газовые,центробежные,инерционные,вибрационные,акустические,тмпературные деформации,крутящие и изгибающие моменты.

Внутренние усилия замыкаються внутри детали и внешне не проявляються(детали в поле центробежных сил-диски,валы,лопатки компрессора и турбины).

3 группы нагрузок по природе возникновения:

-газовые – обусловлены перепадом давления в газовом тракте двигателя и изменением скорости ви направления газового потока;

- массовые (силы инерции и инерционные моменты) - возникают при вращении роторов двигателя, при эволюциях самолета, при взлете и посадке, при наличии статического и динамического дисбалансов роторов;

- температурные - возникают из-за неравномерного нагрева и/или охлаждения деталей, различного коэффициента линейного расширения их материалов, а также при стеснении температурних деформаций.

Силы и моменты по характеру деформации:

- растягивающие или сжимающие силы – возникают вследствие давления газов на детали двигателя и от действия центробежных сил вращающихся масс;

- изгибающие моменты - возникают от газових сил, масс узлов и деталей, а также от инерционных сил;

- крутящие моменты - возникают в роторах от действия воздуха и газов на рабочие лопатки компресора и турбины и в корпусных деталях от действия

воздуха и газов на направляющие лопатки компрессора и сопловые лопатки турбины.