Турбовентиляторный двигатель. Просто о сложном

[victorkunst]

Ребята, только тот, кто понимает сам, должен объяснить другим. Увы, есть люди, которые думают, что  понимают, на самом деле не понимая, и пытаются объяснять. Мне видится, что я понимаю правильно и просто,   и поэтому спешу поделиться.Примечательно то, что многие из нас хотят понять, как работает ТРД, не понимая, как работает паровоз! Поэтому сначала о паровом котле.Вопрос для разминки, и чтобы немного оживиться.
Вспомним о ТЭЦ,  о предприятии, где вырабатывается электроэнергия.
На ТЭЦ почти всегда есть паровой котёл. Это такая большая топка, в которой проложено много труб,  между которыми бушует пламя (пламя может быть и атомным и угольным и мазутным). По трубам прокачивается вода,  которая превращается в пар (рабочее тело), собирающийся в верхней части котла в большом сосуде, называемом барабаном котла. Из этого барабана пар уходит вращать колёса турбин, которые крутят генераторы, вырабатывающие электроэнергию.  Процесс непрерывный, вода постоянно закачивается, топливо постоянно горит, пар постоянно образуется.
Всё просто, верно? Теперь важный вопрос.
Где давление выше, у закачиваемой воды, или у пара в барабане котла?
Человек, не успевший подумать,   часто говорит, что давление в барабане котла выше. И именно в этом неверном ответе сокрыта та ошибка, которая мешает понять, как работает турбореактивный двигатель.
В действительности давление выше у закачиваемой воды, ибо если бы оно было ниже, воду в котёл закачать бы не удалось.
А далее происходит самое главное, из малого объёма воды, мы, благодаря сжиганию топлива, получаем большой объём пара, которым можем крутить и насос, качающий воду, и турбины, и совершать много другой работы.В турбореактивном двигателе аналогичным насосом, является компрессор закачивающий в камеру сгорания топливную смесь. Конечно сначала это только воздух, но на последнем этапе сжатый воздух смешивается с топливом, а далее в камере сгорания (в топке) поджигается, образуя рабочее тело - продукты сгорания,  которых образуется столь же много,  сколько и пара в барабане котла. Далее рабочее тело продвигаясь в сторону низкого давления, только туда оно может продвигаться, вращает турбину,  расположенную в задней части двигателя, и соединённую валом, проходящим через весь двигатель с компрессором(насосом), находящимся в передней части двигателя. В общем всё, почти, как в ТЭЦ. Есть насос(компрессор), есть топка(камера сгорания) и есть турбина, с которой снимается мощность.Очень важно понимать, что как и в паровом котле, в ТРД давление на входе в камеру сгорания больше, нежели на её выходе,  и объём и температура продуктов на её выходе(рабочее тело = продукты сгорания) значительно возрастает,  и далее, интенсивно продвигаясь в сторону низкого давления, рабочее тело вращает вал турбины, а вместе с ним и компрессор. Именно для таких отношений между турбиной и компрессором проектируется двигатель, рассчитываются диаметры и количество колёс турбины и компрессора, размеры, форма и количество лопаток.
Лишь понимая это, стоит вникать дальше в детали работы ТРД.Никаких паяльных ламп, клапанов, направлений горения или инерций движения воздуха! Только разница давлений, температур и объёмов!Наверное есть смысл упомянуть два разных двигателя.
В турбореактивном двигателе мы вращаем компрессор и вентилятор, отбирая  с вала турбины лишь потребную для них мощность, а значительный остаток импульса рабочего тела тратится на непосредственное создание реактивной силы. Далее ничто не мешает понять, что такое двухконтурность, но это уже детализация, куда вникать стоит, лишь поняв главное.А вот в турбовальном двигателе мы вращаем компрессор и например винты вертолёта, отбирая мощность с вала турбины, не только на компрессор, но и на редуктор, а реактивный поток мы таким двигателем не создаём, устанавливая более эффективную турбину, и получая после всех её ступеней газы малой энергии, которые просто выбрасываются в выхлопную трубу.Возвращаясь к аналогии с котлом хочется дополнить, что при проектировании котла можно совершить ошибку, и спроектировать котёл, давление в барабане которого будет подниматься выше, нежели давление закачиваемой воды. Такой котёл работать не будет. У него будет помпаж. Он будет, передавливая водяной(питательный) насос, ломая его, выплёвывать закачиваемую воду обратно,   и не сможет производить достаточно пара. Такое явление возникает и при работе ТРД, когда двигатель попадает в неверные режимы работы. Например при недостатке входного потока воздуха, могущем возникать по разным причинам.Ну а законы реактивного движения, импульсы, двухконтурность.... с этим следует разбираться поняв главное, и для этого здесь есть отличные пояснения.

[ИвановРоман-уг]

Это наверное единственный канал на YouTube, контент которого я смотрю полностью, и без пауз. В общем, не оторваться. Спасибо!

[otdyhaet-]

Привет всем любителям турбореактивной тяги

[maximivanov]

Невероятно. Грамотная речь, информативно, никакой истеричности повествования. Спасибо!

[АлександрНем-пт]

Информативно, качественно и как всегда стильно.
Так сказать с удовольствием узнавал новое. Благодарю

[diana.brit.x]

Люблю ваши видео не только за подачу информации и картинку, но и за приятный тембр голоса и дикцию в видео!

[kirillozerov]

Спасибо огромное за этот прекрасный выпуск! Классно подобран и скомпонован материал: про устройство, история, рекордсмены и отдельно об отечественном. А про реверс вообще уникально среди авиационных каналов. Музыкальное сопровождение отличное. На мой взгляд, лучший выпуск! Подняли настроение на уровень 58 тоннсил! Так держать!

[АлексейМелешко-ин]

Очень хорошая лекция! Без ошибок и с богатым пониманием о чем идёт речь!!! Приятно послушать!

[Александр-йкя]

НАКОНЕЦ ТО КТО-ТО ВЫПУСТИЛ АДЕКВАТНЫЙ, ГРАМОТНЫЙ, ДОСТУПНЫЙ РОЛИК ОБ УСТРОЙСТВЕ ТУРБОВЕНТИЛЯТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ! АВТОР, ТЫ ТАКОЙ КРАСАВЧИК!

[ИльяЛымарь-шм]

Автору - респект! Узнал много интересного, мои немного разрозненные познания в этом вопросе сложились, как пазл. Спасибо!

[RomanVrubel]

Просто супер обзор! Давай дальше про двигатели, и про ракетные тоже круто будет))

[aleximtb]

Я человек простой - увидел новое видео на Авиасмотре - поставил лайк и начал просмотр:)

[griffinm]

Мужик, спасибо тебе в очередной раз. Когда всё это знаешь в силу работы своей и смотришь твои видео, понимая, что ни одной ошибки не допущено и всё чётко, как в аптеке - испытываешь чувство глубокого удовлетворения и перфекционист внутри ликует)

[flight]

Да, я так долго искал данный материал по двигателям, а ваш оказался, прям то, что надо!!!

вы ребята точно сговорились, только Скай затронул тему этих двигателей и тут сразу же ответочка 😉

[kozhushko.r.s]

Спасибо Вашему отцу, за любовь к авиации. Завидую белой завистью. Вам за труды спасибо.

[aftansin]

В училище бы такие лекции рассказывали! Респект!

[kostyaperylov]

Воистину, нет предела человеческому гению.

[meinkaiser]

видео супер, но можно чуть больше про двигатель рассказывать, а именно более подробное устройство, а так конечно просто бомбезное видео

[rndofpipowe]

Канал настолько хорош, что сегодня нашёл ролик в истории только для того, чтобы поставить забытый лайк :)