Как перепускной воздух обеспечивает тягу?

Насколько мне известно, байпасный воздух производит 80% общей тяги. Но я не понимаю, как это делается. Ускоряя воздух, увеличивая скорость или увеличивая давление воздуха? Это делается по принципу Бернулли или что-то в этом роде?

Ответы (3)

Перепускной воздух ускоряется вентилятором в передней части турбовентиляторного двигателя. Это изменяет его скорость и, следовательно, его импульс, который является определением силы (в данном случае: тяги):

Ф "=" г г т п "=" м г г т в "=" м а

Эта тяга вносит вклад в общую тягу двигателя. Сколько будет зависеть от степени двухконтурности двигателя и других параметров, но 80% правдоподобно для ТРДД с высокой степенью двухконтурности. Принцип Бернулли здесь ни при чем.

Вы можете увидеть ускоренный воздушный поток на следующей анимации:

Турбореактивный воздушный поток
(источник: Викимедиа )

Воздух, выходящий из активной зоны двигателя, будет двигаться еще быстрее, но его меньше в ТРДД с большим двухконтуром, что приводит к меньшей общей тяге, исходящей от активной зоны:

Воздушный поток вентилятора, называемый потоком холодного воздуха, ускоряется вентилятором и проходит через двигатель, оставаясь за пределами сердцевины двигателя. Поток холодного воздуха движется значительно медленнее, чем поток горячего газа, проходящего через сердцевину двигателя.

( skybrary.aero )

«Воздух, выходящий из ядра двигателя, будет двигаться еще быстрее, но его меньше в ТРДД с большим двухконтуром, что приводит к меньшей общей тяге, исходящей от ядра». Расширяя это: эффективность реактивного двигателя (просто говоря) связана с изменение скорости воздушного потока. Чем больше разница в скорости между впуском и выпуском, тем ниже КПД (но больше тяга). Следовательно, более эффективно (и, следовательно, дешевле) дать гораздо меньшее увеличение скорости воздуха и использовать гораздо больший объем воздуха, чтобы он в сумме давал ту же общую тягу.
«Обходной воздух разгоняется вентилятором» . Это утверждение не совсем верно. Вентилятор ускоряет воздух для создания и поддержания потока, но ускорение небольшое и не в осевом направлении (отвечающее за тягу). По сути, основная роль вентилятора заключается в поддержании потока воздуха и его сжатии (или повышении его энтальпии). Тогда поток действительно ускоряется в сопле, создавая тягу. Внутри сопла давление преобразуется в кинетическую энергию, и это недалеко от того, что Якуп Секер называет «принципом Бернулли».

Байпасный вентилятор создает тягу точно так же, как гребной винт создает тягу: за счет увеличения энергоемкости массы газа, проходящего через диск.

Добавленная энергия наиболее эффективно преобразуется в тягу, позволяя ей расширяться до тех пор, пока внутреннее давление не сравняется с давлением окружающей среды, поэтому вся добавленная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Это расширение происходит в кожухе позади вентилятора.

Но начальная добавка энергии представляет собой смесь как повышенного давления, так и повышенной скорости: газу потребуется время, чтобы разогнаться до скорости на выходе.

Он не обходит все , только камеру сгорания. Примечательно, что воздух по-прежнему проходит через вентилятор .

ТРДД с большим байпасом получают большую часть своей тяги от канального вентилятора. Очень похож на турбовинтовой, за исключением того, что лопасти меньше и закрыты капотом.

@ Ответ Харпера на тему «В чем разница между турбореактивными и турбовентиляторными двигателями»? Это хорошо объясняет: турбовентиляторный двигатель с большим байпасом извлекает большую часть энергии выхлопных газов из реактивной части и использует ее для вращения вентилятора вместо того, чтобы выбрасывать действительно высокоскоростной воздух непосредственно из реактивной части.

ТРДД с малым байпасом имеют сочетание тяги вентилятора и струи, в то время как чистый ТРД не имеет байпаса, только лопасти компрессора и нет вентилятора.