Малые ГТД общего назначения

[.]

Доброго времени суток уважаемые.
Хочу открыть ветку в продолжение темы о МГТД.
Думаю что если получиться раскрыть особенности присуще именно малым двигателям будет познавательно для многих. А если ещё рассказать о паре- тройке реально работающих или работавших таких двигателях будет совсем прекрасно.
Так как в предыдущей теме все свелось к одной единственной схеме взятой из мира МикроГТД. Может самой классической, но тупиковой когда требуется И мощность приличную И расход не конский.
Говорю про вариант Цетробежный компрессор Испарительная Камера Сгорания и Осевая турбина.
Вот такой схемы

 

[.]

Самый высшие достижение по этой схеме стал вот этот двигатель, в свое время даже очень достойный двигатель. Но из своих особенностей не нашедший развитие в этом виде.
Но даже если внимательно сравнивать этот двигатель и картинку из первого поста сразу бросается в глаза гипротрафированый компрессор состоящий из двух рабочих центробежных колёс.
Это и есть первая особенность МГТД. Для газовой турбины нужно много воздуха. В разы больше чем в поршневых ДВС. Так разница между ГТД 350 мощностью в 290 кВт и Камазовским дизелем той же мощности будет в 3.8 раз. Поэтому построить приемлемый двигатель из ТКР будет проблематично. Просто не хватит производительности. Тем более что и на Камазе их ставят Два сразу. А уж на МГТД тойже мощности получается нужно 3.8х2= 8 штук если мы говорим о ТКР 7С 6.

 

[.]

Вот таблица и схема компрессора ГТД 350. Можете сравнить с Камазом

 

[bifurkas]

гипротрафированый

 

[KAA]

Хочу открыть ветку в продолжение темы о МГТД

В данном разделе уже присутствует почти одноимённая тема. Вам её показалось мало?🧐

 

[.]

Ещё можно сделать вывод что с одного ТКР можно было бы снять мощность , если ориентироваться на выше сказанное 290÷ 8 = 36 кВт. Или 48 лошадей. Что тоже не мало.
Но ЭТО НЕ ТАК.
Мощность будет намного меньше. Дело в том что полученная мощность с Турбинной части ТКР почти вся идёт на работу Компрессора ТКР, так как расчёты ТКР ведутся из принципа Мощность Турбины должна быть равна потребности Компрессора, иначе она пойдёт вразнос, выйдя из расчётных оборотов. Вот поэтому все попытки использовать ТКР как есть обречены на провал.
Если обратить внимание на характеристики Компрессора ТРД 350, видно что он потребляет 542 кВт мощности для своей работы. Значит Турбина выдаёт 542+ 290= 832 кВт мощности.
Это как пример отличия ТКР от ТРД в работе.

 

[КБ Альбатрос]

Просветил!
А мы и не знали?!🤩
Керосин без хайтечной металлургии и КМ не сэкономишь,а где у нас самодельщики с милиардами?!🤡

 

[.]

Керосин без хайтечной металлургии и КМ не сэкономишь

Не волнуйтесь, наши победят, но надо потерпеть до конца

 

[.]

Таким образом получаются качели. Если пытаться снять полезную мощность с колеса турбины, то компрессор не сможет расскрутиться до необходимых оборотов и неизбежно будет падать и производительность, и от этого упадёт и мощность на турбине.
Если же попытаться увеличить производительность компрессора, установив дополнительные колеса компрессора, то тогда турбина не сможет переварить добавочный газы и не сможет раскрутить это количество колёс компрессора. А увеличивая производительность турбины, мы опять возвращаемся к началу. Поэтому в линейной схеме, можно снять только пару процентов от произведёной мощности.
Хотя проекты и даже действующие моторы существуют, но они заточены под конкретные задачи.
Вот проект от МЭИ

 

[.]

Вот схема многоступенчатого мотора

 

[.]

Если что за основу первого двигателя взят ТКР-23Н -2.
Но на рисунке есть не правильность - колеса не имеют передней опоры.

 

[.]

А вот от фирмы OPRA

 

[.]

Ещё на что хотелось обратить внимание в проектах моторов с одноступенчатым центробежным компрессором, это очень низкая компрессия которую он может создать. И если в книгах и говориться о степени повышения давления о 3 и даже 6, то в реальности одна ступень может создать в пределах 1.5- 2, что для реактивной турбины очень низкий показатель. Что в конечном итоге выводит КПД всего двигателя на 11 % эффективности. Примерно как у ранних паровозов.
Поэтому рассматривать центробежный одноступенчатый компрессор в качестве основного бессмысленно.

 

[.]

Поэтому схема Центобежный компрессор + Камера Сгорания + Центростремительная турбина( чаще вместо неё ставят Осевую турбину) реальности используется там где от двигателя не требуется мало- мальская экономичность, приемистось и т.д. и строго в одном режиме.
Как вариант хоббийные микротурбины в качестве чистого реактивного двигателя ( хотя и на самолёты как видно ставили, но без развития этого направления)
Основная их ниша в качестве Вспомогательных СУ, где простота и дешевизна имеют больше значение, чем недостатки.
Как пример АИ 9

 

[Fa-Fa]

A

 

[.]

Вот таблица самых мощных из радиальных газовых турбин в мире от OPRA , это самые совершенные из всех. Где все характеристики достигаются за счёт стационарного исполнения, размеров и прочего хайтек металла

 

[.]

A

Посмотреть вложение 509161

 

[.]

A

Посмотреть вложение 509161

Отличная книга. Наверное самая лучшая по ГТД малой мощности, где в отличии от наших авторов нет зубодробительных высокоумничений. Все просто и доступно. Перечитываю с удовольствием.

 

[Ромашчандр]

Наверное самый главный вопрос где и как изготовить колеса турбины? Горячую часть. В условиях Экспериментального и самодельного остроительства.

 

[.]

Вот