Почему секция высокого давления с противоположным вращением более эффективна? [дубликат]

В маркетинговых материалах Rolls Royce Trent 900 использование системы HP с противоположным вращением описывается как повышение эффективности двигателя. Кто-нибудь может объяснить, почему/как это повышает эффективность?

Ответы (2)

Эти документы маркетингового типа не всегда означают «эффективность» в истинном техническом определении этого слова, и неясно, говорят ли они об эффективности ступени турбины (т. эффективность.

Основным преимуществом противоположного вращения является удаление направляющих лопаток сопла (NGV) между турбиной высокого давления и турбиной низкого давления. Для этих впускных сопел LPT требуется охлаждающий воздух, который должен поступать из источника достаточно высокого давления, потому что он должен иметь более высокое давление, чем там, где он вводится обратно в поток горячего газа. Поэтому, как правило, стравливается из выходного отверстия компрессора высокого давления. (См. ссылку ниже на «HPC S7 Air» - что означает ступень 7, это двигатель GE90, который имеет 9 или 10 ступеней HPC в зависимости от модели).

Для сравнения, воздух, охлаждающий направляющий аппарат входного сопла ТВД, должен отводиться от выхода КВД, так как требуется еще более высокое давление. (см. ссылку на «воздух на выходе HPC» или «CDP», давление нагнетания компрессора).

(фото отсюда )введите описание изображения здесь

Поскольку направляющие лопатки сопла LPT требуют охлаждения, их удаление снижает потребность в охлаждающем воздухе, и, следовательно, этот воздух, который был сжат, для чего потребовалась энергия турбины и, следовательно, представляет собой затраты энергии двигателя, все еще доступен в камере сгорания. , так и для извлечения (восстановления) работы из турбины высокого давления. Таким образом, эффективность термодинамического цикла двигателя увеличивается, так как потребность в паразитном охлаждающем воздухе снижается.

В дополнение к экономии энергии отбираемого воздуха существует простая задача: отобрать энергию от направляющего аппарата (поскольку теперь эту функцию выполняет вращающийся в противоположном направлении диск) и передать ее валу, приводящему в движение секцию компрессора высокого давления, которая также вращается в противоположных направлениях. и устранение индуктивного сопротивления «подъемной силы», создаваемого одной ступенью направляющих лопаток на этом конце. Я полагаю, что между компрессором второй ступени и компрессором высокого давления, а также между диском первой турбины и секцией второй ступени на горячем конце все еще есть направляющие лопатки, но они будут более осевыми, поэтому два интерфейса позволяют энергия перенаправления того, что было бы спиральным потоком в «обычных» двигателях, вместо того, чтобы приводить в действие вал, а не просто торсионно толкать оболочку двигателя.