Qual é a relação qualitativa entre a linha de surto, a característica do estágio e a característica do acelerador?

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Eu me referi a livros de autor padrão e tutoriais online, mas ainda estou bastante confuso sobre como as características de Stall e Throttle levam ao Surge.

1. Por que e como a característica do acelerador afeta o desempenho do compressor porque, até onde eu sei, o próximo elemento consecutivo em um motor depois que um Compressor é um Combustor, e o acelerador vem finalmente, após combustor e turbina, assumindo que o acelerador é o mesmo que o bocal (se não, por favor, me corrija).

Suponha que eu esteja falando sobre motores turbojato e compressor Axial, apenas para ter uma imagem em mente.

2. Como as curvas características do acelerador se revelam assim?

E por que o fluxo de massa diminui quando nós aceleramos o compressor?

3. Eu também não consigo compreender o conceito que causa as mal flutuações no fluxo durante o surto, o que leva a um fluxo reverso e danos nos componentes.

Fonte: - Hill Peterson - Termodinâmica da Propulsão.

Alguém, por favor, explique os conceitos o máximo possível.

    
por Manish 08.03.2015 / 07:38

1 resposta

Como sua pergunta é dividida em três partes, faço o mesmo com a minha resposta. Primeiro, porém, precisamos explicar o que significam os eixos do gráfico. O eixo x traça o fluxo de massa através do compressor, que é aproximadamente equivalente à velocidade da ponta das pás do compressor, e o eixo y mostra a relação de pressão entre o fluxo de entrada e saída.

Desempenho do acelerador e compressor

O acelerador regula o fluxo de combustível e esse fluxo deve corresponder ao fluxo de ar. Os limites são:

  • Se o fluxo de combustível é muito alto: A combustão irá criar muito calor, então a turbina será danificada.
  • Se o fluxo de combustível for muito baixo: pouca energia é adicionada para sustentar o ponto operacional atual. O motor irá desacelerar.

Se for mantido dentro desses limites, o acelerador controlará indiretamente a velocidade do compressor e seu fluxo de massa. Mais fluxo de combustível se traduzirá em maiores velocidades de entrada da turbina, o que aumentará o torque produzido pela turbina e a acelerará. Uma vez que é diretamente acoplado ao compressor, ele verá o mesmo aumento de velocidade. Isso leva a um maior fluxo de massa e uma menor relação combustível-ar no combustor (em relação ao estado logo após o aumento do acelerador), de modo que um novo equilíbrio em uma velocidade mais alta seja estabelecido.

Linhas de aceleração

Para cada razão de pressão, o compressor terá um fluxo de massa correspondente e ambos se movimentarão para cima e para baixo em paralelo. Isso é mostrado pelas linhas tracejadas. Dependendo do bloqueio do fluxo na turbina e no bico do motor, diferentes linhas são mostradas para diferentes graus de bloqueio. A linha característica de estágio sólido mostra os limites dentro dos quais o compressor funcionará, e uma resistência de fluxo mais alta restringe a faixa de velocidades possíveis. Os limites são determinados por:

  • Limite inferior: Aqui o compressor é executado na menor velocidade possível para o bloqueio especificado, e as pás do compressor funcionam próximo ao seu coeficiente de elevação máximo. Quando o bloqueio é aumentado, o fluxo sobre as pás do compressor irá parar e a relação de pressão entrará em colapso.
  • Limite superior: Aqui as pás do compressor funcionam em alta velocidade e um baixo coeficiente de elevação. Corrê-los mais rápido não criará aumento de pressão suficiente por estágio e, novamente, o bloqueio não poderá ser superado.

Surge

Uma vez que o aumento de pressão por estágio não pode ser mantido (digamos, devido a uma parada do fluxo sobre as palhetas do compressor), o ar de alta pressão no combustor terá mais facilidade de escapar na frente do que passar pela turbina. e o bocal. Isso leva a um fluxo reverso e a uma queda súbita na pressão do combustor, o que, por sua vez, permite que o compressor inverta o fluxo e inicie o bombeamento de ar novamente. Agora a pressão no combustor aumenta novamente, até que todo o processo se repita.

    
08.03.2015 / 10:45