Redução de engrenagem em turbofans grandes

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Motores como o GE90 e o Trent 1000 usam transmissões (engrenagens planetárias?) Para redução de RPM nos ventiladores ou são soldados diretamente no mesmo eixo da turbina de baixa pressão?

por birdus 27.02.2019 / 20:34

2 respostas

Aqueles com redução de marcha são chamados turbofans de engrenagem (GTFs). Em geral, você pode verificar o artigo da Wikipedia em qualquer mecanismo, ver sua classificação e especificações e também as citações vinculadas.

O GE90 e o Trent 1000 não são turbofans de engrenagem. A Wikipedia lista apenas turbofans de engrenagem 5, com o o maior (um motor recente; execute o 2008 pela primeira vez; entre em serviço o 2016) alimentando a família A320neo (jato de corpo estreito) e outros jatos regionais.

Devido ao imenso torque dos grandes turbofans (impulso> 200 kN), ainda não é viável. Foram necessários anos 20 para desenvolver o ~ 100 kN PW1000G.$ ^ 1 $ Demorou tanto tempo para garantir que os novos componentes não precisassem de manutenção (exceto as trocas de óleo). Por enquanto, os GTFs são outliers e, quando um turbofan é um, seria declarado.

Antes do PW1000G, havia o ALF 502 / LF 507 dos 80s que ainda alimentam o 146 / RJ. O ~ 30 kN GTF foi projetado / escolhido por sua relativa tranqüilidade para operar em aeroportos sensíveis ao ruído.

Nota: as pás do ventilador não são soldadas, mas conectadas / conectadas. Você pode assistir a uma remoção do ventilador aqui (vídeo barulhento).


$ ^ 1 $ http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/suresh1/docs/pwspecs.pdf

27.02.2019 / 20:40

Para adicionar ao que o @ymb1 disse e para expandir sua pergunta sobre "soldado", @birdus:

O acidente do NTSB é feito para Sudoeste 1380 / NTSB # DCA18MA142, Sudoeste 3472 / NTSB # DCA16FA217e Americano 383 / NTSB # DCA17FA021 todos mostram excelentes informações sobre motores turbofan e (principalmente) o que acontece quando as coisas falham.

Especificamente, Página 15 do Relatório Factual do Presidente do Grupo Powerplant do NTSB para SWA1380 tem uma boa descrição das lâminas e como elas se ligam. Não está claro o 100%, mas, lendo atentamente, descreve como as pás são conectadas ao disco do ventilador que é "aparafusado ao booster pelos parafusos 24" (o que esclarece ainda mais que, pelo menos no CFM56, o LPC Low Pressure Às vezes, o compressor é chamado de "reforço") ...

Dito isto, o CFM56 e o GE90 compartilham uma característica comum: o LPC (Compressor de Baixa Pressão - também conhecido como "N1") na verdade, tem estágios de compressor conectados ao mesmo eixo que o ventilador.

O Trent 1000 é bem diferente - o toda a série Trent realmente evoluiu do venerável Rolls Royce RB211 e desde então toda a série tem sido uma triplomotor turbofan de carretel (em oposição aos carretéis duplos utilizados por todos os fabricantes?)

Portanto, em um RB211 / Trent XXXX, você tem carretéis independentes 3 e medidores 3 no cockpit: N1, N2, e n3 - correspondente aos eixos LP, IP e HP (baixo / intermediário / alto). Toda a ideia deste ser dissociar todos dos estágios do compressor do núcleo do rotor do ventilador. Se você observar as várias configurações do estágio do compressor / estágio da turbina, a diferença notável com um Rolls Royce RB211 / Trent é que o ventilador tem sua própria turbina LP.

O Trent NADA tem "Compressor: LP de um estágio (fã), IP de oito estágios, compressor HP de seis estágios "e" turbina HP de estágio único (13391 RPM), turbina IP de estágio único (8937 RPM), turbina LP de seis estágios (2683 RPM)". Isso significa que existe uma turbina de estágio 6 na parte traseira que gira o grande ventilador de um estágio na frente.

Todo o objetivo dos três carretéis - embora seja muito mais complicado do que o 2 - é permitir que o ventilador na frente gire a uma velocidade diferente das seções do compressor do núcleo do motor. Isso permite que você execute o núcleo mais rápido / mais quente sem girar o ventilador na frente muito rápido.

O PW1100G da Pratt & Whitney é a resposta para o problema de precisar girar o ventilador na frente em velocidades diferentes. Em vez de usar os carretéis 3 para realizar a tarefa, eles usam uma caixa de velocidades. Isso permite geometria diferente da lâmina do ventilador e permite uma muito motor mais silencioso. (Falando por experiência pessoal, o PW1100G da série A220 / CS é seriamente quieto.)

Para não ser deixado para trás, Rolls Royce está desenvolvendo o "UltraFan" que aparentemente variar o tom das pás do ventilador durante o voo.

27.02.2019 / 21:56