Почему турбовентиляторный двигатель менее эффективен, когда воздух проходит через концы лопастей вентилятора?

Фан-картинка

Источник изображения

Я понимаю, что часть доводов в пользу минимального зазора между корпусом и лопастями вентилятора заключается в том, чтобы иметь лопасти вентилятора большего размера, которые создают большую область низкого давления для увеличения забора воздуха.

Однако я не понимаю, почему, если бы произошла утечка, это снизило бы общую эффективность.

Если и была утечка, то она все еще проходит через воздухозаборник компрессора или байпасный канал.

" Если это была утечка, то она все еще проходит через впуск в компрессор " это предложение не ясно и кажется противоречивым, если только вы не определите "утечку" (вентилятор хочет, чтобы воздух поступал в компрессор низкого давления, утечка должна означать воздух, идущий из-за вентилятора обратно во впускное отверстие, откуда он поступает). Возможно, вы имеете в виду попадание воздуха в двигатель в обход вентилятора (это не будет называться утечкой и будет приветствоваться, но это, вероятно, невозможно, как объяснил @Federico).

Ответы (2)

Если и была утечка, то она все еще проходит через воздухозаборник компрессора или байпасный канал.

Это неправильно. «Утечка» заставит сжатый воздух вращаться вокруг вентилятора и снова выйти спереди, что снизит эффективность вентилятора, поскольку часть мощности будет использоваться для сжатия воздуха, который не выполняет никакой полезной работы в двигателе.

Вращение вокруг является следствием работы самого вентилятора: после вентилятора воздух находится под более высоким давлением, чем воздух перед вентилятором, это означает, что воздух снаружи отталкивается воздухом внутри, и если там является утечкой, воздух с более высоким давлением (внутри) выходит спереди.

Минимизация этой «утечки» помогает максимально увеличить эффективность вентилятора и, как следствие, двигателя.

Это приведет к образованию вихрей на концах лопастей, создающих сопротивление. Это те самые вихри, которые отрываются от законцовок крыльев самолетов и лопастей вертолетов. Производители самолетов сделали крылышки почти стандартными, чтобы минимизировать это сопротивление, и не позволяя кончикам лопастей испускать эти вихри (путем размещения их очень близко к гондоле двигателя) повысит эффективность, как это делают крылышки на крыле.