Я слышал, что они вращаются в противоположных направлениях для поддержания равновесия двигателя. То есть результирующая сила, создаваемая вращением, почти равна нулю. Но я не думаю, что сила, создаваемая как компрессором, так и турбиной, абсолютно одинакова и компенсируется. Я прав?
Если я прав до этого момента, как соединяются валы компрессора и турбины, чтобы они двигались в противоположном направлении? Какая дополнительная сила создается для поддержания равновесия? По камере сгорания? Картинка была бы очень признательна.
Обычно нет, они почти всегда закреплены на одном валу, чтобы турбина приводила в движение компрессор напрямую. То есть в том же направлении.
ТРДД с большим двухконтурным редуктором существует, но он необычен. И даже там вентилятор обеспечивает минимальную компрессию; одна или несколько дополнительных ступеней компрессора все еще установлены на главном валу.
Возможно, вы думаете о двухконтурном ТРДД, в котором за компрессором первой ступени, внутренним валом и турбиной второй ступени следует компрессор второй ступени, внешний (цилиндрический) вал и турбина первой ступени. Две катушки вращаются с разной скоростью.
Но и здесь они обычно поворачиваются одинаково. Некоторые конструкции противоречат этой тенденции и вращают их в противоположные стороны, см. Почему реактивные двигатели с противоположным вращением так редки?
Лопатки турбины сопротивляются воздушному потоку и отклоняют его по касательной, а лопатки компрессора отталкивают его назад и (если они вращаются одинаково) отклоняют его в противоположном тангенциальном направлении. Продольные эффекты частично компенсируются, оставляя ротор в состоянии чистого напряжения (и чистого усилия на лопастях вентилятора / компрессора). При устойчивой работе на постоянных оборотах эффекты крутящего момента (по необходимости) равны и противоположны. Они создают чистый крутящий момент на валу, которому он должен быть достаточно сильным, чтобы противостоять ему. Лопатки статора могут выступать из кожуха, противодействуя тангенциальным потокам газа; опять же, при правильной конструкции это приведет к нулевому тангенциальному потоку, и корпус также будет испытывать некоторое скручивание, но в целом воздух не будет.
Вентилятор, вращающийся в противоположных направлениях, толкает воздух по касательной в том же направлении, что и турбина. Если этому не противодействуют лопасти компрессора, прикрепленные к золотнику турбины, это может привести к расточительному вращению и турбулентности в следе двигателя. Вентилятор передает свой крутящий момент через редуктор на приводную турбину и наоборот. Поскольку коробка передач реверсирует крутящий момент, возможно, как это ни парадоксально, крутящий момент действует в одном и том же смысле на оба вала. Но в целом, какой бы ни была конфигурация, крутящий момент не может передаваться между золотником и корпусом, если обороты двигателя не меняются. Основное отличие состоит в том, что тяга вентилятора отделена от сопротивления турбины. В зависимости от того, где расположены упорные подшипники, это может повлиять на то, будут ли осевые нагрузки восприниматься валом.
Гай Инчболд
Оберон
Майкл Холл
Гай Инчболд