Кіріспе

Двигатель құрауышы Аты айтып тұрғандай, газ турбиналы қозғалтқыштар компрессорлары газ турбиналы қозғалтқыштың термодинамикалық циклының қысылу бөлігін қамтамасыз етеді. Газ турбиналы қозғалтқыш компрессорларының үш негізгі санаты бар: осьтік компрессор, центробектік компрессор және аралас ағыстағы компрессор. Төртінші, ерекше түрі - компрессор мен жану камерасының функцияларын біріктіретін еркін поршеньді газ генераторы.

Осілік компрессор

Жоғары қысымды реактивті қозғалтқыштардың көпшілігі жоғары тиімділігі үшін осьтік компрессорларды қолданады. Осілік компрессорда ауа айналу осьтеріне параллель ағып өтеді. Аксиалды компрессорлар көп сатылы болып жасалады. Сценаның құрамына орталық валға қосылған ротор деп аталатын айналатын және стационарлық немесе тұрақты статор деп аталатын бөренелер қатары кіреді. Осілік ағыстағы компрессорда ауа бір сатыдан екінші сатыға ағылады. Ротордың қақпақтарының рөлі - ауаның кинетикалық энергиясын арттыру үшін кіретін ауаны жылдамдату. Содан кейін сұйықтық статорлар арқылы баяуланады және нәтижесінде кинетикалық энергия статорлардың қысымның көтерілуіне айналады. Компрессор арқылы ағынды ауданы азаяды және табақтар кезеңнен кезеңге кішірейіп кетеді, бұл ауа қысымы мен тығыздығының өсуін өтеп, тұрақты осьтік жылдамдықты жасайды. Осілік компрессорларда ауаның кірісі мен компрессордың шығысы арасында 20 саты болуы мүмкін.

Орталықтан тыс компрессор

Ең алғашқы реактивті қозғалтқыштарда орталықтандырылған компрессорлар қолданылған, олар әлі күнге дейін шағын турбореактивті және турбо валлы қозғалтқыштарда қолданылады. Компрессорды орталықтан айнытқыш ететін негізгі компонент - бұл айналатын қақпақтар жиынтығын қамтитын орталықтан айнытқыш. Орталықтан тыс компрессорда ауа ағыны айналу осіне перпендикуляр жүреді. Ауа айналып тұрған қозғалтқыш арқылы өткенде, ол центробегтік күшті сезінеді. Ауа ортаға қарай итермеленеді және ауаның радиалды қозғалысы қысымның көтерілуіне және кинетикалық энергияның пайда болуына әкеледі. Содан кейін ауа диффузер секциясы деп аталатын орталықтан тыс компрессордың басқа негізгі компоненті арқылы өтеді, оның міндеті ауаның кинетикалық энергиясын ауа жылдамдығын біртіндеп баяулату арқылы қысымның өсуіне айналдыру. Диффузер - бұл қозғалтқыштан шыққаннан кейін ауа ағынын сүйемелдейтін тұрақты немесе статикалық компонент. Диффузор мен диффузор орталықтандырылған компрессорда өндірілетін жалпы қысымның тиісінше 65% -ын және 35% -ын құрайды.

Осілік және центробегіш компрессордың салыстыруы

Бір сатылы орталықтан қосалқы компрессор қысымды 4 есеге арттыра алады. Бір сатылы осьтік компрессорлар қысымды 1,2 есе ғана арттыра алады, бірақ осілік компрессорлар көп сатылы болу мүмкіндігіне байланысты центробектік компрессорларға қарағанда артықшылыққа ие. Көп сатылы компрессорларда қысым қатардан қатарға көбейтіледі, бұл қысымды 40 есеге арттырады. Тиімді көп сатылы центробегіш компрессорды жасау әлдеқайда қиын, өйткені ағынды әр сатыда осіне қайта бағытталуы керек, сондықтан көп қысылу реактивті қозғалтқыштарда көп сатылы осьтік компрессорлар бар. Бірақ егер қысымның орташа мөлшері қажет болса, онда центробегті компрессорды пайдалану әлдеқайда қарапайым және тиімді.

Аралас ағыны бар компрессор

Болашақта аралас ағыстағы компрессорлар нарықтың кішігірім бөлігінде, әсіресе турбовентиляторларда болуы мүмкін, онда орталықтандырылған компрессордың диффузоры бойынша салыстырмалы түрде үлкен диаметрі маңызды кемшілік болып табылады.

Екі сатылы

Жалпы қысымның жоғары қатынастары кезінде сығылу жүйесі әдетте екі бөлімге бөлінеді; бір білікке орнатылған төмен қысымды (LP) компрессор, содан кейін жоғары қысымды (HP) компрессор, HP біліне орнатылған және өзінің (HP) турбинасымен қозғалады. Азаматтық турбожелдеткіштерде LP компрессордың бірінші сатысы көбінесе бір сатылы желдеткіш болып табылады. Егер HP компрессордың қысым арақатынасы шамамен 4,5:1-тен асып кетсе, онда компрессор картасындағы толқын сызығын жағалауға орналастыру үшін, алғашқы бірнеше сатыда бірлік өзгермелі геометрияға (яғни өзгермелі статорларға) ие болады.

Үш сатылы

Үлкен азаматтық турбожелдеткіштерде Rolls Royce сығылу жүйесін үшке бөліп отырды: желдеткіш, аралық қысымды (IP) компрессор және HP компрессор, әр бірлікті өзінің турбиналық блогы басқарады. RB199 әскери турбовентиляторда да осы құрылғы бар.

Еркін поршеньді газ генераторы

Еркін поршеньді газ генераторы - газ турбинасын қуаттандыру үшін пайдаланылатын еркін поршеньді қозғалтқыш. Ол компрессор мен жану камерасының функцияларын бір құрылғыда біріктіреді. Бұл машиналар 1930-1960 жылдары кеңінен қолданылған, бірақ кейіннен пайдасыз болды.