Байпас что это в двигателе: Что такое байпас турбированного двигателя

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Найдите источники: «Коэффициент байпаса»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Январь 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Байпасный клапан — что это такое?

Автомобильный мир полон множества инноваций, которые могут тем или иным способом усовершенствовать транспортное средство. Так, в современности особой популярности получил тюнинг автомобиля, в результате которого автомобилисты ставят такие детали, которые могут изменить общее состояние автомобиля, его технические характеристики. Байпасный клапан являет собою устройство, устанавливаемое на патрубок, который находится между входом в впускной коллектор и выходом из турбины двигателя. Основная задача данного устройства заключается в избавлении от большого давления выхлопных газов. Так, данный конструктивный компонент позволяет частично избавиться от турбоямы.

Для разоблачения понятия байпасного клапана нужно определить принцип работы устройства турбонаддува. Если после того, как автомобиль сильно ускорился, моментально сбросить скорость, то двигатель внутреннего сгорания будет в состоянии торможения. Непосредственно в цилиндры подача топлива прекратится, вследствие чего значительно снизятся и обороты.

• 1. Байпас для обеспечения эффективной терморегуляции.
• 2. Байпасный клапан — нехитрое устройство.
• 3. Сколько в авто перепускных клапанов?

Для большей безопасности турбины и двигателя своего транспортного средства от избыточного давления производителями было «выведено» устройство байпасного клапана. Так, данные устройства получили свое распространение из-за того, что производители определили, что большое количество излишнего воздуха необязательно выбрасывать в атмосферу, а ему можно найти другое применение. Множество специалистов утверждают, что такого рода давление лучше направлять назад на впуск непосредственно в турбокомпрессор, нежели выпрыскивать его наружу. Именно для этого и используется байпасный клапан.

В просторечии байпасный клапан – рециркулирующая система, которая является достаточно дешевой в своем обслуживании, а вот коэффициент полезного действия имеет максимальный.

Байпасный клапан играет роль защитника турбины от потенциального помпажа, который зачастую приведет к нестабильной работе двигателя, а в будущем, потери его мощности или вообще тотальной поломки. Данная деталь способна устранять лишний шум из моторного отсека, который очень часто тревожит новичков-автомобилистов.

Состояние работоспособности данного устройства является очень важным для нормализированной работы турбины двигателя. Если же случилось так, что байпасный клапан, а точнее – его резиновая диафрагма утратит свою герметичность, то это приведет к задержкам при непосредственных ускорениях.

Байпасный клапан относится к ряду мест, о существовании которых даже опытные автомобилисты не догадываются. Следовательно, если возникают определенные неисправности с данным устройством, то автомобилист не всегда сможет определить ту или иную проблему, так как не будет знать где и что искать и, возможно, запутается или, что еще хуже, начнет ремонт рабочей детали.

1. Байпас для обеспечения эффективной терморегуляции.

Байпасным называют такой клапан, который служит непосредственно для выравнивания уровня давления пара, газа или жидкости, которые находятся в разнородных сетях.

В таком вышеописанном случае будет логичным вопрос о том, а как же данное устройство может быть применено в автомобиле. Все является достаточно просто, так как место данного устройства – термостат. Каждый автомобилист знает, что главная терморегуляторная система охлаждения базируется на термостате. Данный небольшой элемент имеет форму цилиндра и очень четко реагирует на все изменения температуры антифриза, распределяя все его потоки для эффективного охлаждения. Все промышленные предприятия изготавливают неразборные термостаты. Из-за этого множество автолюбителей даже не пытаются вникнуть в суть данного устройства, так как в случае неисправности данного агрегата, производится его тотальная замена на новый.

Достаточно простым является принцип работы клапана предохранителя в устройстве термостата. При непосредственном запуске не разогретого двигателя антифриз начинает циркуляцию не касаясь радиатора охлаждения. Это происходит до момента нагревания двигателя до рабочей температуры. Закрытый главный клапан, который располагается в верхней части термостата будет препятствовать протеканию охлаждающей жидкости в радиатор. Именно в этот момент будет открыт клапан байпасный.

Клапан основной будет открываться в тот момент, когда температура жидкости будет преодолевать определенный установленный рубеж, а байпасный клапан будет постепенно закрывать торец нижнего патрубка. Так будет происходить частичная циркуляция охлаждающей жидкости непосредственно через устройство радиатора.

2. Байпасный клапан — нехитрое устройство.

Как бы странно не звучало, но перепускной клапан является маленькой тонкой металлической круглой пластиной, которая имеет диаметр в 20-30 мм. Сама пластина прижата пружиной к штоку расширительного стакана. Диаметр клапана зачастую подбирают с расчетом на то, что он будет полностью закрывать нижний просвет патрубка. Устройство данного элемента и принцип работы является одинаковым для всех видов термостата, которые имеют как твердые, так и жидкие терморасширительные элементы.

Специалисты, а также множество производителей указывают на то, что байпасный клапан имеет достаточно значительный недостаток, который заключается в резиновой диафрагме. Данная деталь размещается непосредственно на пластине и может разрушаться, теряя свою упругость и герметичность. Происходит это непосредственно из-за разного рода негативных воздействий на саму диафрагму нагрузок: температурных, ударных, давления наддува.

3. Сколько в авто перепускных клапанов?

Автомобилисты и заинтересованные люди должны знать о том, что некоторые модели двигателей внутреннего сгорания могут содержать еще один клапан предохранительный. В данном случае речь идет о автомобилях, двигатели которых турбинированные, способны нагнетать воздух в камеры сгорания. Именно в этом месте байпасный клапан будет выполнять самую естественную для него функцию – оберегать систему газораспределения от чрезмерного избытка давления.

Для того чтобы получить максимальные показатели мощности двигателя, некоторые моторы обеспечиваются турбинами для нагнетания воздуха. В тот момент, когда двигатель внутреннего сгорания работает в условиях нагрузки, а водитель очень резко перестает давление на педаль «газа», в самой системе будет образовываться избыточное давление воздуха. Так, такого рода сигнал будет свидетельствовать о применение перепускного клапана, который будет выравнивать находящееся давление воздуха до определенных нужных кондиций.

Коэффициент байпаса — Bypass ratio

Коэффициент байпасирования ( BPR ) турбовентиляторного двигателя — это отношение между массовым расходом байпасного потока и массовым расходом, поступающим в активную зону. Например, коэффициент байпаса 10: 1 означает, что через байпасный канал проходит 10 кг воздуха на каждый 1 кг воздуха, проходящего через сердечник.

Турбореактивные двухконтурные двигатели обычно описываются в терминах BPR, которые вместе с степенью давления двигателя , температурой на входе в турбину и степенью давления вентилятора являются важными проектными параметрами. Кроме того, BPR указан для турбовинтовых и необязательных вентиляторов, поскольку их высокая тяговая эффективность дает им общие характеристики КПД турбовентиляторных двигателей с очень большим байпасом. Это позволяет показывать их вместе с ТРДД на графиках, которые показывают тенденции снижения удельного расхода топлива (SFC) с увеличением BPR. BPR также рекомендуется для подъемных вентиляторов, когда воздушный поток вентилятора удален от двигателя и физически не касается сердечника двигателя.

Байпас обеспечивает более низкий расход топлива при той же тяге, измеряемой как удельный расход топлива тяги (граммы топлива в секунду на единицу тяги в кН в единицах СИ ). Более низкий расход топлива, который достигается за счет высоких коэффициентов двухконтурности, относится к турбовинтовым двигателям , в которых используется пропеллер, а не канальный вентилятор. Конструкции с высоким байпасом являются преобладающим типом для коммерческих пассажирских самолетов, а также для гражданских и военных реактивных транспортных средств.

На бизнес-джетах используются двигатели среднего размера BPR.

Боевые самолеты используют двигатели с низким коэффициентом двухконтурности, чтобы найти компромисс между экономией топлива и требованиями боя: высокое отношение мощности к массе , сверхзвуковые характеристики и возможность использования форсажных камер .

Содержание

• 1 Принципы
• 2 Описание
  • 2.1 Коэффициенты перепуска двигателя
• 3 ссылки

Принципы

Если вся энергия газа от газовой турбины преобразуется в кинетическую энергию в движущем сопле, летательный аппарат лучше всего подходит для высоких сверхзвуковых скоростей. Если все это переносится на отдельную большую массу воздуха с низкой кинетической энергией, самолет лучше всего подходит для нулевой скорости (зависания). Для промежуточных скоростей мощность газа распределяется между отдельным воздушным потоком и собственным потоком сопла газовой турбины в пропорции, которая обеспечивает требуемые летно-технические характеристики. Первые реактивные самолеты были дозвуковыми, и неудовлетворительная пригодность сопла для этих скоростей из-за высокого расхода топлива была понята, и байпас был предложен еще в 1936 году (патент Великобритании 471 368). Основной принцип байпаса — обмен скорости выхлопа на дополнительный массовый расход, который по-прежнему дает требуемую тягу, но требует меньше топлива. Фрэнк Уиттл назвал это «замедлением потока». Мощность передается от газогенератора к дополнительной массе воздуха, т. Е. К движущейся струе большего диаметра, движущейся медленнее. Байпас распределяет доступную механическую мощность по большему количеству воздуха, чтобы снизить скорость струи. Компромисс между массовым расходом и скоростью также можно увидеть в винтах и ​​винтах вертолетов, сравнивая нагрузку на диск и нагрузку по мощности. Например, такой же вес вертолета может поддерживаться двигателем большой мощности и ротором малого диаметра или, при меньшем количестве топлива, двигателем меньшей мощности и ротором большего размера с меньшей скоростью, проходящей через ротор.

Байпас обычно относится к передаче энергии газа от газовой турбины в байпасный поток воздуха для снижения расхода топлива и шума струи. В качестве альтернативы может потребоваться двигатель с дожиганием, где единственное требование к байпасу — подача охлаждающего воздуха. Это устанавливает нижний предел для BPR, и эти двигатели были названы турбореактивными двигателями с утечкой или непрерывной продувкой (General Electric YJ-101 BPR 0,25) и турбореактивными двигателями с низким BPR (Pratt & Whitney PW1120). Низкий BPR (0,2) также использовался для обеспечения запаса по помпажу, а также для охлаждения на дожигателе для Pratt & Whitney J58 .

Описание

В турбореактивном двигателе с нулевым байпасом выхлопные газы с высокой температурой и высоким давлением ускоряются за счет расширения через сопло, создавая всю тягу. Компрессор поглощает всю механическую мощность, производимую турбиной. В байпасной конструкции дополнительные турбины приводят в действие вытяжной вентилятор, который ускоряет воздух назад от передней части двигателя. В конструкции с большим байпасом большую часть тяги создают вентилятор и сопло. Турбовентиляторные двигатели в принципе тесно связаны с турбовинтовыми двигателями, поскольку оба передают часть энергии газа газовой турбины с использованием дополнительного оборудования в байпасный поток, оставляя меньше для преобразования горячего сопла в кинетическую энергию. Турбореактивные двигатели представляют собой промежуточную ступень между турбореактивными двигателями , которые получают всю свою тягу от выхлопных газов, и турбовинтовыми двигателями, которые получают минимальную тягу от выхлопных газов (обычно 10% или меньше). Снятие мощности на валу и передача ее в байпасный поток приводит к дополнительным потерям, которые более чем компенсируются улучшенной пропульсивной эффективностью. Турбовинтовой двигатель на максимальной скорости полета дает значительную экономию топлива по сравнению с турбореактивным двигателем, даже несмотря на то, что к движущему соплу турбореактивного двигателя с малыми потерями были добавлены дополнительная турбина, коробка передач и пропеллер. Турбореактивный двухконтурный двигатель имеет дополнительные потери от дополнительных турбин, вентилятора, байпасного канала и дополнительного рабочего сопла по сравнению с одним соплом турбореактивного двигателя.

Чтобы увидеть влияние только увеличения BPR на общую эффективность самолета, то есть SFC, необходимо использовать общий газогенератор, т.е. не изменять параметры цикла Брайтона или КПД компонентов. Беннет показывает в этом случае относительно медленный рост потерь при передаче мощности на байпас при одновременном быстром падении потерь на выхлопе со значительным улучшением SFC. В действительности увеличение BPR с течением времени сопровождается повышением эффективности газогенератора, в некоторой степени маскирующим влияние BPR.

Только ограничения веса и материалов (например, прочности и температуры плавления материалов в турбине) снижают эффективность, с которой газотурбинная турбина преобразует эту тепловую энергию в механическую энергию, поскольку в выхлопных газах еще может быть доступная энергия. После извлечения каждый дополнительный статор и диск турбины извлекают все меньше механической энергии на единицу веса, а увеличение степени сжатия системы за счет добавления ступени компрессора для повышения общей эффективности системы увеличивает температуру на поверхности турбины. Тем не менее, двигатели с высоким байпасом обладают высокой пропульсивной эффективностью, потому что даже небольшое увеличение скорости очень большого объема и, следовательно, массы воздуха вызывает очень большое изменение количества движения и тяги: тяга — это массовый расход двигателя (количество воздуха, проходящего через двигатель), умноженный на разницу между скоростями впуска и выпуска — линейная зависимость, — но кинетическая энергия выхлопа — это массовый расход, умноженный на половину квадрата разницы скоростей. Низкая нагрузка на диск (тяга на площадь диска) увеличивает энергоэффективность самолета, и это снижает расход топлива.

Rolls-Royce Conway турбовентиляторных двигателей, разработанные в начале 1950 — х, был ранним примером обходного двигателя. Конфигурация была аналогична двухконтурному турбореактивному двигателю, но для превращения его в байпасный двигатель он был оснащен увеличенным компрессором низкого давления: поток через внутреннюю часть лопаток компрессора проходил в сердечник, а внешняя часть лопаток выдувалась воздух вокруг сердечника для обеспечения остальной тяги. Коэффициент байпаса для Conway варьировался от 0,3 до 0,6 в зависимости от варианта.

Рост коэффициентов двухконтурности в 1960-х годах дал авиалайнерам топливную экономичность, которая могла конкурировать с самолетами с поршневыми двигателями. Сегодня (2015 г.) у большинства реактивных двигателей есть обходной путь. Современные двигатели более медленных самолетов, таких как авиалайнеры, имеют коэффициент двухконтурности до 12: 1; у высокоскоростных самолетов, таких как истребители , коэффициент обхода намного ниже, около 1,5; а летательные аппараты, рассчитанные на скорость до 2 Маха и несколько выше, имеют коэффициент обхода ниже 0,5.

Турбовинтовые двигатели имеют коэффициент двухконтурности 50-100, хотя воздушный поток движущей силы менее четко определен для гребных винтов, чем для вентиляторов, а воздушный поток гребного винта медленнее, чем воздушный поток из сопел турбовентиляторных двигателей.

Байпасы с ручной регулировкой

Байпасы, которые настраиваются вручную (ручные байпасы), оснащаются шаровыми кранами. Использование шаровых кранов обуславливается тем, что они совершенно не меняют пропускную способность трубопровода при переключении, поскольку гидравлическое сопротивление в системе не меняется. Это качество делает шаровый кран оптимальным вариантом для байпаса.

Запорная арматура такого типа позволяет регулировать объем жидкости, который проходит через обводящий участок. При закрытом кране теплоноситель в полном объеме двигается по основной магистрали. Эксплуатация шаровых кранов имеет один важный нюанс – их нужно регулярно поворачивать, даже если необходимость настройки системы отсутствует. Это связано с тем, что при длительном застое краны могут намертво прикипеть, и их придется менять. Иногда также устанавливают клапан подпитки системы отопления, который играет немалую роль.

Конструкция байпаса

Устройство байпаса несложное. Конструктивно устройство байпаса состоит из следующих элементов: • циркуляционного насоса • фильтра грубой очистки • запорной арматуры.

Байпас в отопительной системе может работать постоянно или во время запуска работы радиаторов. В качестве запорной арматуры в системе могут быть использованы элементы: • шаровой вентиль • обратный клапан. Поэтому считается необходимым наличие обратного клапана в системе отопления. В отопительной системе обратный клапан может быть установлен вместо крана.

При этом во время включения циркуляционного насоса обратный клапан находится в режиме закрытого состояния. При отключении электроэнергии клапан открывается автоматически, позволяя системе перейти в режим естественной циркуляции. Поэтому вопрос выбора запорной арматуры в конструкции байпаса является основополагающим. В случае отсутствия вентиля включение циркуляционного насоса происходит по малому отопительному контуру, который образован магистралью и байпасом.

В конструкции обратного клапана должна быть предусмотрена подпружиненная пластина и шар, перекрывающий просвет. Преимущества наличия обратного клапана в системе заключаются в его функционировании без присутствия или участия человека. Включение циркуляционного насоса под давлением смеси теплоносителя «закрывает» клапан. Но по надежности функционирования клапан уступает вентилю, потому что наличие в смеси теплоносителя абразивных примесей имеет место.

По мнению специалистов, занимающихся установкой запорной арматуры, оптимальным вариантом является приобретение вентиля от лучших производителей, потому что потекший шаровой кран ремонту не подлежит.

Последовательность установки

Сонаправленно с движением горячей воды или иного теплоносителя, в первую очередь размещается фильтр, за ним устанавливается обратный клапан и только потом – насос. Параллельно насосу вводится байпас, размещаемый в одной горизонтальной плоскости с основной магистралью (в целях исключения возможности образования воздушного затора).

При соблюдении всех требований по монтажу байпаса с обратным клапаном системах отопления (в которых используются электрические циркулярные насосы), они смогут функционировать при отключении электропитания (вода будет продолжать циркулировать по трубам за счет разности температуры в различных частях отопительной магистрали).

Советы и рекомендации

Прежде чем приступить к монтажу байпаса в отопительной системе многоквартирного дома в первую очередь о своем решении следует письменно уведомить представителей местного ЖКХ для согласования вопроса о временном отключении подачи теплоносителя с котельной. После этого придерживайтесь следующих рекомендаций:

Чтобы вода нормально поступала в прибор обогрева необходимо, чтобы диаметр трубы обходного участка был на один размер меньше, чем в общем контуре. Приобретая готовый байпасный узел необходимо требовать сертификат качества, который послужит гарантией долговечной и нормальной работы устройства. При покупке элементов обходного участка следует проверить резьбовые соединения – они должны легко откручиваться и при затягивании не прокручиваться. Решив монтировать байпас, используйте только шаровые краны, поскольку они имеют не только низкое гидравлическое сопротивление, но и легко открываются и закрываются. Неважно, работает байпас или нет, необходимо время от времени открывать и закрывать все краны во избежание прикипания шара и значительно увеличит срок эксплуатации всех элементов узла. Перед вводом отопления в эксплуатацию после длительного простоя нужно непременно развоздушить участок с циркуляционным насосом. На протяжении всего отопительного сезона следует выполнять профилактическую очистку фильтров, установленных в байпасной системе. Во избежание ошибок, и чтобы отопление работало эффективно, желательно поручить проведение всех работ опытному специалисту.

Примеры установки байпаса

Байпас для радиатора в однотрубной магистрали отопления

Установка байпаса в системе отопления параллельно к батарее позволяет обеспечить регулировку потока жидкости через нее и, соответственно, температурный режим, а также обеспечивает возможность замены или ремонта теплового прибора без остановки функционирования отопления, что особенно актуально в многоквартирных домах. Как правильно установить байпас?

Смотрим картинку, подобные системы выглядят примерно так…

Байпас фото которого Вы видите слева — это просто обыкновенная перемычка, соединяющая непосредственно возле батареи подающую (горячую) и обратную (холодную) трубы.

Между перемычкой и радиатором устанавливаются шаровые краны. Именно они позволяют отключить отдельный прибор, а теплоноситель спокойно будет циркулировать по параллельному обходному пути.

Третий кран может быть установлен на самой перемычке и позволяет регулировать режим байпаса — баланс потока жидкости через батарею отопления и обходную трубу. Закрытое положение этого крана обеспечивает циркуляцию всего потока теплоносителя через данный обогреватель. Опционно вместо крана на подающей трубе перед радиатором может быть установлен терморегулятор, поддерживающий в радиаторе выставленную на нем температуру.

В домах с центральным отоплением желательно установить байпас для полотенцесушителя, так как многие модели этого теплового прибора могут быть не рассчитаны под параметры наших котельных. При этом диаметр байпаса выбирается меньше диаметра магистральных труб – обычно это полудюймовая труба.

Для чего нужен байпас? Он позволяет сократить энергозатраты, ограничив количество поступающего в радиатор теплоносителя. Таким образом, теплоотдача батареи отопления уменьшается, а энергия экономиться. Отсутствие возможности регулировки просто приводит к перегреву помещения с последующим открыванием форточек и улетучиванием тепла. Используемый в котлах теплообменник с байпасом позволяет регулировать необходимый расход теплоносителя через него.

Установив байпас своими руками (при наличии у Вас навыков сантехнических работ), Вы оставите значительную сумму денег в своем кармане.

Нюансы монтажа

Установка байпаса в системе отопления – это такое «мероприятие», которое следует выполнять лишь с привлечением специалиста. При монтаже следует руководствоваться требованиями СНиП, регламентирующих данную процедуру, а также использовать лишь проверенные и исправные комплектующие. Нецелесообразно экономить на приобретении товаров для водоподготовки и водоочистки, покупая самые дешевые из них. Расплатой за низкое качество могут быть несопоставимые затраты на ремонт и проведение аварийных работ, а также дополнительный материальный ущерб. Применение запорных кранов – еще одно обязательное при монтаже байпаса требование.

Чтобы проконтролировать работу мастера нужно понимать азы и помнить о последовательности монтажа элементов.

Принцип работы байпасного клапана

Если произошла нестандартная ситуация, отключение электроэнергии или поломка насоса, давление прекращается, и клапан автоматически перекрывает перемычку, пуская воду по естественному ходу. Это позволяет полностью автоматизировать систему отопления. Недостаток автоматического байпаса – чувствительность к сорности воды и мелким загрязнениям. Перед установкой, рекомендуют прочистить водопровод АВД для устранения налетов и ржавчины в трубах и радиаторах.

Перед началом работ, необходимо определиться с материалом системы водоснабжения. Для труб из полипропилена используют разборные соединения, и сначала собирают блок насоса вместе с байпасом. Ветку подключают при помощи тройников, вмонтированных в основную трубу. При стальном исполнении, сначала впаивают патрубки, потом вентиль на байпасе. Установка системы байпаса производится по направлению к теплоносителю и обязательно должна собираться в определенной последовательности.

• Фильтр;
• Обратный клапан;
• Насос принудительного действия.

Диаметр прохода линии байпаса должен быть равен диаметру обратки. Специалисты рекомендуют при монтаже все краны укомплектовать разборными фитингами. В этом случае при ремонте будут устранены различные ситуации.

Принцип работы байпасного клапана

Перед началом монтажных работ по установке насоса, необходимо спустить теплоноситель из системы. Всю конструкцию ориентируют так, чтобы выходные трубопроводы были вертикально либо горизонтально, в зависимости от хода трубы.

Как работает байпасная линия:

• Собирают участок обвода, который будет располагаться параллельно магистрали;
• От обратки отрезают участок, равный длине обвода;
• На концы магистрали устанавливают тройники;
• Между ними монтируется участок с запорной арматурой или клапаном;
• Проводят соединение собранного участка обвода с магистралью трубами, равными по длине.

При монтаже необходимо оставить пространство для возможности последующего демонтажа насоса и других элементов. Необходимо правильно сделать монтаж, проследив совпадение стрелки на корпусе с током теплоносителя.

Виды байпасных клапанов

Виды байпаса
Клапаны затвора делят на две основных категории:

1. Байпас, не включающий клапан (прямого действия). Теплоноситель с таким видом затвора циркулирует по трубам.
2. Байпас, включающий клапан обратного направления. Данный вид перемычки используется для индивидуальных и общих насосных станций для подачи воды в жилые помещения. Работает при включении (в открытом режиме) и отключении (в закрытом режиме).

Отличия и сфера использования

Обе категории байпасных затворов делятся на подвиды:

1. Перепускной вентиль на автоматизированной работе. Монтируется на обвязке гравитационной и насосной системы обогрева. При нормальной работе электронного нагнетателя автоматический байпас закрыт, а при остановке – открыт.

Автоматические байпасы также делятся на виды: инжекционный тип и клапанный вид.

В первом случае, байпас действует по принципу гидроэлеватора, захватывая разряженную область теплоносителя, направляя ее в общий поток и создавая необходимое давление. Клапан работает в автономном режиме даже при отключенной электрической сети.

Во втором случае в байпас монтируют клапан обратного направления, который препятствует попятному ходу жидкости в трубопроводе. В положенном направлении вода проходит без препятствий по отопительным трубам и патрубкам.

1. Байпас без дополнительного оборудования. Данная система отопления представляет собой обычный патрубок, не оснащенный дополнительными приспособлениями. Используется при установке радиаторов отопления. Жидкость в такой трубе проходит свободно без препятствий в неуправляемом порядке.
2. Клапан затвора ручного механизма. Байпас – это кран с шаровым механизмом. Устройство не создает препятствий общему потоку энергоносителя в открытом состоянии, а также не уменьшает просвет отверстий трубопровода. При полном закрытии крана, вода не попадет в патрубки. Метод дает возможность регулировать обогрев помещения.

В индивидуальных системах отопления помещений байпасный клапан необходим для следующих работ:

• обвязки насосной станции;
• для подачи малого объема жидкости в котельную;
• установки радиаторов отопления в однотрубную магистраль;
• равномерного обогрева теплых полов.

Каждое байпасное подключение имеет свои особенности, в зависимости от места эксплуатации.

Виды и конструкции

По принципам действия различают перепускные клапана с пружинным и мембранным конструкциями. Пружинные механизмы превалируют в системах, где сечение трубопровода составляет не более 200 мм, в других сетях водоснабжения и отопления используется рычажно-грузовой принцип.

Мембранные агрегаты используют все больше при работе с жидкотекучими средами, в которых имеется наличие твердых частиц.

В зависимости от среды трубопровода, перепускные устройства предназначаются для:

• газа;
• пара;
• жидкостей.

По назначению системы они применяются для трубопроводов:

• холодного водоснабжения,
• горячего водоснабжения,
• отопления,
• охлаждения,
• кондиционирования.

В системах отопления и водоснабжения различают перепускные клапаны по своему предназначению:

• для радиаторов;
• для бойлера и байпаса;
• для автоматической подпитки;
• для низких или высоких давлений.

На данном фото представлен переливной клапан со шкалой настройки. Изготовлен из бронзы и латуни, предназначен для установки в системах центрального отопления.

Наряду с перепускными регуляторами в конструкцию отопления устанавливают:

• воздухоотводчик для предотвращения воздушных пробок в трубах;
• трехходовой клапан для смешения или разделения потоков горячей и холодной воды;
• обратный, предотвращающий обратный поток в трубопроводе.

Для промышленных и коммунальных сетей применяют конструкции с условным диаметром DN до 500 мм и фланцевым соединением.

В автомобиле пропускные устройства бывают для:

• турбины;
• механизма подачи топлива;
• системы охлаждения двигателя.

Перепускной узел турбины сбрасывает выхлоп газов, уменьшая силу напора в коллекторе. Тем самым он защищает двигатель от перегрева.

Топливный насос hp-Technik серия UHE с перепускным клапаном и байпасом

Топливный насос hp-Technik серия UHE — с перепускным клапаном и байпасом.

Топливные насосы применяются в мазутных горелках и насосных станциях для создания необходимого для работы оборудования давления и перекачивания топлива.

Области применения топливных насосов hp-Technik:

Системы сжигания топлива

Горелки котлов, замкнутые циркуляционные трубопроводы, перекачивание всех видов жидкого котельного и судового топлива EL, L, M, S, ES, угольной смолы и угольного масла, дегтя, керосин и т.д.

Машиностроение

Гидравлические насосы блоков управления гидравлических систем, смазочные насосы для перекачивания смазочных масел и консистентных смазок, насосы систем водяного охлаждения для подачи водонефтяной эмульсии.

Нефтяная промышленность Подающие (нагнетательные) насосы для масел, минеральных смазочных материалов, дёгтя, смол, гудрона, битума и т.д.

Судостроение Смазочные маслонасосы и бустерные насосы для подачи судовой смазки, дизельного топлива, мазута и тяжелых вязких масел.

Преимущества топливных насосов hp-Technik:

Самовсасывающие, самосмазывающиеся, не вибрирующие, бесшумно работающие, не требующие техобслуживания, с герметичным уплотнением вала.

Инструкция на топливный насос hp-Technik серия UHE

Направление вращения вала: I – Обратное направление (против часовой стрелки).
Модели насосов cерии UHE	Вязкость рабочей жидкости, сСт: 6,0 при 20 °C	Шестерё нчатый ротор, Ф	Вал,Ф	Резьбовое соединение для (S/A/R)	Штуцер мано метра (M1/M2)	Макс. частота вращения вала, об/мин	Вес, к/г
Подача, л/ч при 1400 об/мин	Подача, л/ч при 2800 об/мин
Арт. № I	9 бар	30 бар	40 бар	Арт. № I	9 бар	30 бар	40 бар
UHE-A2-PZ	05110542	200	155	140	05130542	500	380	330	38	12	G 1/2″	G 1/4″	3500	4,4
UHE-A3-P	05110543	300	260	240	05130543	700	600	550	38	12	G 1/2″	G 1/4″	3500	4,6
UHE-A4-M	05110544	450	425	390	05130544	900	850	800	38	12	G 1/2″	G 1/4″	3500	4,8
UHE-A5-GZ	05110545	550	500	450	05130545	1300	1150	1050	38	12	G 1/2″	G 1/4″	3500	5,0
Направление вращение вала: D – Прямое направление (по часовой стрелке).
Модели насосов cерии UHE	Вязкость рабочей жидкости, сСт: 6,0 при 20 °C	Шестерё нчатый ротор, Ф	Вал,Ф	Резьбовое соединение для (S/A/R)	Штуцер мано метра (M1/M2)	Тепловая мощность h2, Вт при 220 В, 50 Гц	Крутящий момент, М (Нм)
Подача, л/ч при 1400 об/мин	Подача, л/ч при 2800 об/мин
Арт. № D	9 бар	30 бар	40 бар	Арт. № D	9 бар	30 бар	40 бар
UHE-A2-PZ	05120542	200	155	140	05140542	500	380	330	38	12	G 1/2″	G 1/4″	110	1,6
UHE-A3-P	05120543	300	260	240	05140543	700	600	550	38	12	G 1/2″	G 1/4″	110	1,6
UHE-A4-M	05120544	450	425	390	05140544	900	850	800	38	12	G 1/2″	G 1/4″	110	1,6
UHE-A5-GZ	05120545	550	500	450	05140545	1300	1150	1050	38	12	G 1/2″	G 1/4″	110	1,6

Подключение насоса через байпас

Циркуляционный насос целесообразно подключать через байпас только в тех системах, которые изначально были предназначены для естественной циркуляции, т. е. в них должен быть разгонный коллектор, соблюдены уклоны труб и правильно подобраны их диаметры. Насос в таких системах предназначен не для обеспечения их работы, а для повышения эффективности.

Для систем, которые еще на этапе проектирования были рассчитаны на принудительную циркуляцию, байпас попросту неактуален. Такие системы работают только за счет насоса, поэтому при его отключении циркуляция теплоносителя попросту прекращается. Байпас в данном случае не сможет решить проблему.

При подключении насоса посредством обводной линии появляется возможность противотока в байпасе. Кроме того, формируется замкнутый циркуляционный контур между насосом и самим байпасом. Чтобы такая схема могла нормально функционировать, обходное устройство обязательно должно оборудоваться шаровым краном или обратным клапаном.

Замена фазорегулятора и перепускного масляного клапана на Audi A4 8E 2.0 ALT

Наконец придя в себя, мною было решено сменить регулятор фаз и клапан масла для перепускания на авто Ауди с движком 2,0 АЛТ — причина — тарахтенье в утреннее время и тарахтенье с нагретым двигателем.

З.Ы. Тот процесс, который я опишу, всего лишь для знакомства, он не является поэтапным.

Сперва приводим рамочку в положение сервиса, для этого снимаем бампер спереди. Знающие люди посоветовали мне сначала раскрутить гаечки, снять противотуманные устройства и руками сквозь щели раскрутить три гаечки, крепящие бампер.

Разбираем бампер спереди.

Отсоединить шланг омывателя от бампера и штекер проводов противотуманного устройства, снять весь бампер, и слить жидкость.

Теперь вставить инструмент (который сами сделали), вкрутить выделенное для него место и открутить три болтика от опор. Так же с другого края. Ознакомившись с Эльзой, будете знать, которые еще болтики откручиваем для выхода рамки к переду.

Аккуратно стягиваем рамочку к себе, теперь у нас хороший доступ к ГРМ.

Рамочка в положении сервиса.

Выставить меточки ВМТ распределительного вала и коленчатого вала, кол. вал нужно поворачивать влево. Крутить просто, даже не нужно выкручивать свечи.

Снять кожух ГРМ сверху и увидите ролик натяжения — ослабить его. Смысл натяги его мною не понят, но я шел по советам Эльзы. С помощью шестигранника влево ослабить ролик натяжения (1), вставить пластику посередине штока и корпуса ролика (пластина упала у меня два раза, и я остался без нее), после отпустить гаечку (3), согнутые круглогубцы тут мне не нужны, при ослаблении гаечки ослаб и натяжитель, а эксцентрик дал ход влево.

Для подстраховки я поставил метку шестеренку распределительного вала и зубик на ремне.

Стянул также ремень, для не сбивания зубьев на коленвале, поставил меточки на распределительном вале.

Снять оборудование навеса, пользуясь советами Эльзе. Не забудьте после снятия ремня с распределительного вала свернуть коленчатый вал на сорок пять градусов вправо, чтобы при проведении операций с распределительным валом не согнуть клапаны (когда будете собирать, не забудьте свернуть назад коленчатый вал на сорок пять градусов влево).

Двадцатиклапанник без крышечки ГБЦ.

Натяг цепи распределительного вала.

Пропустить много что, открутить рамку с ГБЦ. Соблюдать нужно правильность при раскручивании. С другого бока ГБЦ открутить клапан масла перепуска — самый сложный этап — это раскручивание, так как мало местечка. Натяжитель цепи распределительного вала застопорить болтиком.

Без рамочки ГБЦ. Распределительные валы утоплены будто их вкопали — поднимать их лучше с помощником — каждому по одному все в сборку с цепочкой и натяжителем.

Самое сложно для меня оказалось — откручивание болтика, которым крепится регулятор фаз в распредвал впуска. Закручивается он огромным моментом, в итоге испортив головку болтика, мне все же удалось с помощником раскрутить, зажимая ключиком газа в месте, где разрешено на распределительном вале. Закручиваем туда же, где было новенький регулятор фаз крупным моментом. Для тех, кто станет сменят, приобретите новенький болтик.

Новенький регулятор фар в сборке. За закручиваем рамки к ГБЦ, не забудьте открутить болтик.

Обезжирить сторону посадки внизу рамки ГБЦ — нужен бензин. Делаем это для схвачивания герметика. Обезжирить еще верхушку ГБЦ.

После правильной установки цепи распределительных валов утопить их по меточке распределительного вала впуска с крышечкой ГБЦ. При стягивании рамы болтиками правильно распределительные валы сами сядут как нужно — для страховки проверьте, как установлены распределительные валы.

Новенький клапан масла перепуска.

Клапан масла перепуска со старенькой почищенной прокладочкой — я установил еще на герметик.

Собирать нужно в обратной последовательности.

Слегка натягиваем ремень на шестеренку распределительного вала — натянуть роликом натяжения ремешок.

• Какой выбрать автомобиль в 2020? Дизельный, Бензиновый или Электрический?

Смотреть все фото новости >>

Установка байпаса: тонкости монтажа своими руками

По большому счету, байпас перемычка имеет довольно простую конструкцию, и собрать его можно даже с минимальным опытом сантехнических работ. Еще раз повторюсь, что здесь важен принцип работы данного приспособления и его понимание – зная это, самостоятельно изготовить байпас для циркуляционного насоса или еще чего-либо не так уж и сложно. Рассмотрим этот процесс несколько подробнее.

1. Что мы имеем? К примеру, магистраль отопления, на которой смонтирован циркуляционный насос. Первое, что следует сделать для установки байпаса, это снять его и немного переделать магистраль – в частности, понадобится несколько увеличить расстояние между резьбовыми концами, на которые был накручен насос. Определить это расстояние лучше всего по месту – в смысле, собрать насос и узел вокруг него как положено.
2. Для этого сразу же за насосом, с одной и с другой стороны, накручиваем шаровые краны – это можно делать сразу капитально. У нас имеются на насосе разъемные соединения, так что быстро разобрать узел и смонтировать его на трубопроводе проблем не составит.
3. Вслед за кранами (также с обеих сторон счетчика) устанавливаются тройники точно такого же диаметра, как и сам трубопровод. Здесь следует сделать оговорку – тип тройника зависит от самого трубопровода. В большинстве случаев применяются тройники, изготовленные из того же материала, что и трубы – если полипропилен или металлопластик, то сначала в краны вкручиваются резьбовые оконечники и потом уже к ним подпаиваются или прикручиваются тройники.
4. В принципе, все, размер задан, и теперь примеряем собранный узел по месту, обрезаем трубопровод по отмеченным меткам и вставляем собранный узел. Для удобства в работе его можно разобрать на американках – попросту говоря, убрать насос, после чего у вас останутся две части трубопроводов, которые и нужно будет соединить с магистралью. После того, как этот участок байпаса будет собран, насос устанавливается на место (капитально) – только после этого можно будет сосредоточиться на самой обводной трубе.
5. Здесь также все несложно – для начала от тройников вверх поднимаем трубопровод настолько, чтобы он не мешал насосу. Дальше поворотами сводим два патрубка, идущих от двух тройников, друг с другом – по крайней мере, задаем им правильное направление друг к другу. А дальше идет перемычка и кран, для установки которого, опять-таки, потребуется разъемное соединение и пара резьбовых оконечников.

В принципе, это и весь байпас для циркуляционного насоса – точно по такому же принципу монтируется и байпас для других сантехнических приборов. Расположить обводной трубопровод можно как вертикально, так и горизонтально – от этого момента его функциональное назначение и качество работы не изменяется.

Вот и все. Теперь вы знаете, что такое байпас и как он работает. Мало того, внимательному и скрупулезному читателю теперь не составит никакого труда самостоятельно изготовить данный узел, без помощи квалифицированных специалистов. Не побоюсь повториться – если вы поймете принцип его работы и разберетесь с устройством и назначением каждого элемента, то собрать байпас своими руками будет несложно.

Автор статьи Александр Куликов

Монтаж своими руками байпасной линии

Монтаж байпаса в отопительной системе сделать просто, необходимо соблюдать несколько правил. Во-первых, диаметр устройства должен быть меньше, чем труб в отоплении. Если не выполнить данное правило, то теплоноситель пойдет в обход батареи. Во-вторых, байпас сдвигают, как можно ближе к радиатору. Для установки перемычки необходимо опорожнить контур. Далее сборка происходит по направлению теплоносителя.

Этапы работы байпасной линии:

• Демонтируется радиатор;
• На местах его крепления присоединяется байпас;
• Далее на краях устанавливается запорная арматура;
• Батареи крепятся на новые места.

Монтаж байпасной линии можно выполнить своими руками

Можно врезать самодельную конструкцию по тому же принципу. Монтаж байпаса выполнить несложно своими руками, не прибегая к услугам дорогостоящих специалистов. Главное, знать несколько тонкостей. Установка перемычки осуществляется как можно ближе к отопительному прибору. Диаметр устройства должен быть чуть меньше, чем трубы контура. Запорный кран устанавливают между перемычкой и радиатором. Вместо шаровых кранов можно установить терморегуляторы, которые самостоятельно будут направлять потоки через байпас по достижению необходимой температуры. При монтаже устройства возле котла, необходимо следить за температурой, чтобы не допустить перегрева. На бесклапанное устройство нельзя ставить кран или задвижку. При срезе труб, устанавливают тройники.

Устройство байпаса

Применение байпаса для монтажа дополнительного узла давления часто сопровождается включением в основную часть трубопровода такого элемента, как обратный клапан.

Он представляет собой небольшой прибор, корпус которого состоит из двух частей. Внутри корпуса байпаса расположен шарик или подпружиненная перегородка. Основная задача клапана заключается в обеспечении работы отопительной системы при отсутствии дополнительного давления, создаваемого насосом. Работа клапана в системе отопления автоматизирована и не требует участия человека. Это очень удобно при аварийном отключении насоса в отсутствии жителей дома.

Принцип работы обратного клапана состоит в следующем. При включенном и исправном насосе на выходе из клапана создается дополнительное давление, которое запирает его и предотвращает движение жидкости (нижняя часть рисунка).

В случае аварийного отключения насоса (верхняя часть рисунка) дополнительное давление в системе отсутствует, что «отпирает» обратный клапан байпаса и открывает основной трубопровод для движения нагретого теплоносителя. При этом прибор функционирует независимо от наличия оператора, используя лишь законы физики. Это позволяет уберечь всю систему отопления дома от разрушения.

Одним из крепежных элементов, появившихся и активно использующихся в последние годы при монтаже элементов систем отопления, стала так называемая гайка-американка.

Она представляет собой две детали, оснащенные резьбой и наворачиваемые друг на друга. Выпускаются в двух вариантах – прямом и угловом. При креплении того или иного элемента системы одна часть гайки навинчивается на резьбовую часть патрубка устанавливаемого прибора, а подвижная часть соединения сгоняется на трубу с резьбой или фитинг. Использование подобных деталей позволяет сравнительно легко закреплять те или иные элементы не только в байпасе, но и в любом другом месте отопительной системы. Основным преимуществом соединения «американка» является возможность снятия установленного прибора – насоса, радиатора и других без разборки самой системы.

Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации — нам интересно ваше мнение

Источник http://ru.qaz.wiki/wiki/Bypass_ratio
Источник http://aniko-gas.ru/montazh/bajpas-s-perepusknym-klapanom-2.html

Для чего на самом деле нужен перепускной воздух в ТРДД?

Спросил 6 лет, 8 месяцев назад

Изменено 4 года назад

Просмотрено 13 тысяч раз

$\begingroup$

Я планирую построить небольшую модель турбовентиляторного двигателя для развлечения, но я подумал, что лучше сначала лучше понять, как они работают. Я понимаю большую часть этого на данный момент, но я изо всех сил пытаюсь понять, что на самом деле делает перепускной воздух, на мой взгляд, это кажется пустой тратой воздуха и энергии, если он просто выходит прямо из двигателя без сжатия … может кто-нибудь объяснит мне это?

• ТРДД
• степень двухконтурности

$\endgroup$

4

$\begingroup$

На современных турбореактивных двигателях перепускной воздух обеспечивает (как минимум) две вещи

1. Тяга

   Воздух обходит сердцевину двигателя, но он ускоряется вентилятором N1 и создает тягу, когда выбрасывается из двигателя назад. Тяга от перепускного воздуха может составлять более половины общей тяги, создаваемой двигателем (до 80% от общей тяги для некоторых двигателей на определенных этапах полета). Одна из причин, по которой байпасный воздух настолько эффективен, заключается в том, что много энергии извлекается из выхлопных газов активной зоны для вращения турбин высокого и низкого давления (двойной золотник), которые приводят в действие ступени вентилятора N1 и ступени компрессора N2.

2. Охлаждение двигателя и снижение шума

   Холодный перепускной воздух может смешиваться с горячим воздухом, прошедшим через сердцевину в задней части двигателя. Это смешивание охлаждает выхлопные газы двигателя и снижает шум реактивного двигателя, возникающий в результате быстрого расширения этого воздуха после его выхода из двигателя. Холодный перепускной воздух, обтекающий сердцевину двигателя, также можно использовать для общего охлаждения двигателя.

$\endgroup$

5

$\begingroup$

Двигатель самолета создает тягу, ускоряя воздух (плюс некоторые продукты сгорания) назад. Поскольку воздух ускоряется назад, самолет ускоряется вперед благодаря закону сохранения импульса.

Импульс пропорционален скорости, а кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Результатом этого является то, что теоретически более эффективно ускорять большее количество воздуха до низкой скорости, чем меньшее количество до более высокой скорости.

На практике это усложняется тем, что воздух уже движется относительно самолета. Трудно эффективно добавить небольшое количество дополнительной скорости к уже быстро движущемуся воздуху. Таким образом, наилучшая скорость выхлопа зависит от скорости, с которой будет лететь самолет.

Скорость истечения активной зоны газовой турбины выше, чем это желательно для большинства самолетов. Таким образом, турбина и вентилятор используются для захвата энергии выхлопных газов и их использования для ускорения перепуска воздуха, что приводит к созданию турбовентиляторного двигателя.

Для самолетов, которые проводят много времени на малых скоростях, конструкторы могут использовать коробку передач и пропеллер вместо вентилятора, в результате чего получается турбовинтовой двигатель.

$\endgroup$

$\begingroup$

Перепускной воздух — это то, что придает реактивному двигателю большую часть его тяги. Когда воздух поступает в двигатель, часть его попадает в сердцевину турбины и приводит в действие весь двигатель. Но большая часть воздуха проходит и ускоряется большим вентилятором, придающим ему тягу. Такой способ повышает эффективность, потому что двигатель перемещает больше воздуха, хотя и с немного меньшей скоростью, чем просто двигатель с малым байпасом, который перемещает некоторое количество воздуха с высокой скоростью.

$\endgroup$

$\begingroup$

По сути, он более эффективен с точки зрения движения.

Позвольте мне объяснить это на очень простом примере. Представьте, что вы стоите над скейтбордом и хотите оттолкнуться руками, чтобы придать себе импульс.

У вас есть 2 варианта: либо вы используете свои руки над другим человеком над скейтбордом, либо вы толкаете себя, используя тяжелый стол?

Как вы понимаете, если вы используете другого парня со скейтбордом, он будет двигаться в другом направлении с такой же скоростью, а стол будет немного сдвинут.

Но… в вашем уме ясно, что эффективнее использовать стол, тем более, что вы предпочтете использовать стену.

Что происходит?

Когда вы пытаетесь сделать импульс самому себе (третий закон Ньютона), вы создаете такую ​​же силу с другой стороны, но при использовании более крупного и тяжелого тела это тело будет двигаться медленнее. По сути, более эффективно «приводить в движение» более тяжелую массу на более низкой скорости, чем более легкую массу на более высокой скорости.

Точно такой же принцип, который вы используете в воде, когда вы используете ласты для дайвинга, вы получаете более высокую скорость, поскольку вы двигаете ногами медленнее, но перемещаете большее количество воды, точно так же, как на скейтборде.

Тот же принцип применим к ТРДД: вместо воды они используют воздух. Вместо ласт они используют лопасти.

Создавая байпас, они также используют воздух, проходящий через байпас, для приведения в движение. Это более эффективно, чем одно ядро ​​на очень высокой скорости.

$\endgroup$

$\begingroup$

Реактивные самолеты, такие как истребители, имеют свою геометрию, рассчитанную на сверхзвуковую скорость, которая обычно достигается за счет высокоскоростного выхлопа реактивного двигателя. Это потребляет много топлива в секции компрессора высокого давления.

Пассажирские самолеты, с другой стороны, не предназначены для полетов на сверхзвуковой скорости, поэтому высокоскоростные реактивные выхлопы с высоким расходом топлива нежелательны. Оптимальный топливный способ добиться этого состоит в том, чтобы извлечь кинетическую энергию из сгоревшего реактивного выхлопа и преобразовать ее обратно в механическую энергию. Эта энергия используется для привода турбовентилятора, который только сжимает байпасный воздух через байпасную секцию двигателя в выхлоп, чтобы получить все преимущества байпасного реактивного двигателя, как описано во многих других комментариях или статьях. Обратите внимание, что здесь в байпасной секции нет расхода топлива, а извлекается только избыточная кинетическая энергия горячего выхлопа, которая используется для работы байпасного(ых) вентилятора(ов).

Можно спроектировать другой механизм двигателя, чтобы делать то же самое, что и реактивный двигатель (высокого) байпаса, но это может быть сложнее и имеет недостаток в виде более тяжелого двигателя; следовательно, менее эффективен, чем текущая реализация.

$\endgroup$

1

Твой ответ

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

Что обеспечивает наибольшую тягу в ТРДД большой двухконтурности?

Я проанализировал турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney F100 в прошлом семестре в своем курсе аэротермодинамики, поэтому позвольте мне ответить на этот вопрос. Краткий ответ: несжатый воздух обеспечивает большую часть общей тяги двигателя , так как двигатель питается сжатым воздухом.

Исправление : Я забыл упомянуть, что вентиляторы также сжимают поступающий воздух. То есть весь воздух, поступающий в двигатель, немного сжимается вентилятором. Некоторая часть этого сжатого воздуха поступает в сердцевину турбореактивного двигателя, а остальная часть сжатого вентилятором воздуха обходит сердцевину двигателя. Я проигнорировал это для простоты, но я должен был объяснить это, поскольку вы прямо спрашивали о сжатии воздуха в ТРД.

Длинный ответ: см. ниже!

1. Вентилятор(ы)

Воздух поступает в двигатель через вентилятор (или вентиляторы в случае двигателя F100). Это гигантские вентиляторы с вращающейся эмблемой посередине, которые вы видите внутри двигателя.

: вращающиеся знаки четко показывают, вращается ли вентилятор, поэтому рабочие не получают травм.

Вентилятор(ы) увеличивают давление воздуха, поступающего в двигатель. Часть этого сжатого воздуха отводится вокруг остальной части двигателя и направляется прямо из двигателя. Коэффициент байпаса — это мера того, сколько воздуха проходит мимо «струйного» сердечника (байпасный воздух/воздух сердечника).

2. Компрессоры

Остальной воздух затем сжимается с помощью нескольких вентиляторов и сужающегося воздуховода. Данные моего термопроекта говорят мне, что эта стадия увеличивает давление воздуха в сердцевине более чем на 10 000%, но я не слишком в этом уверен*. Достаточно сказать, в этом ядре воздуха теперь много энергии — давайте добавим еще 😀

Краткое примечание: сжатый воздух теперь имеет незначительную скорость по отношению к байпасному воздуху . Большая часть энергии сжатого воздуха находится «в» его давлении (старшие члены SE, пожалуйста, поправьте меня, если я ошибаюсь).

3. Камера сгорания (она же камера сгорания, она же волшебная камера)

Теперь воздух ядра поступает в камеру сгорания. Здесь воздух попадает в небольшие камеры, смешивается с реактивным топливом и воспламеняется. Схема основных частей двигателя, которую я разместил, выглядит так, как будто камера сгорания является одной большой частью реактивного двигателя, но на самом деле камера сгорания состоит из множества меньших камер, окружающих главный вал двигателя. Вот GIF, который показывает, что я имею в виду:

Я не понимаю, как работает камера сгорания, но учтите, что камера сгорания, по сути, пытается поддерживать горение свечи посреди урагана. Удивительные инженерные разработки направлены на разработку лучших и более эффективных (более горячих) камер.

4. Турбина (она же более волшебная секция)

Теперь этот горячий и еще более энергичный воздух поступает в турбинную секцию, состоящую из расширяющегося (увеличивающегося по площади) воздуховода и большего количества вентиляторов. В то время как компрессор «вставлял» энергию в воздух, турбины вытягивали энергию из воздуха. Когда воздух поступает в большую (по объему) площадь турбины, он расширяется и раскручивает вентиляторы турбины 9.0131, которые питают компрессоры и вентилятор . Этот коэффициент обратной работы (BWR) является мерой того, какая мощность турбины требуется для вращения компрессоров.

5. Сопло

Все еще энергичный основной воздух снова концентрируется перед выбросом из задней части двигателя. Эта тяга вместе с тягой перепускного воздуха толкает воздух вперед по следующей модели:

$F_{тяга} = \dot{m}_{байпас} \times \Delta v_{байпас} + \dot{m}_{core} \times \Delta v_{core}$

Где $\dot{m}_{bypass}$ – массовый расход воздуха, который перепускается, а $\Delta v_{bypass}$ – изменение скорости этого воздуха в результате работы вентилятора.

И $\dot{m}_{core}$ — массовый расход воздуха, который сжигается, а $\Delta v_{core}$ — изменение скорости воздуха в сердцевине в результате работы вентилятора, компрессор, камера сгорания и турбина.

Несжатый воздух составляет около 60% общей тяги. «Обработанный» воздух теряет значительную часть своей энергии для питания двигателя. Однако сжатый воздух по-прежнему обеспечивает около 40% общей тяги . Добавление дожигателя может увеличить этот вклад до 50%. Как это возможно? Мертвые водоросли миллиард лет назад.

Углеводороды в топливе для реактивных двигателей упаковывают много энергии в небольшой объем и массы (две совершенно разные концепции). Сжигание этих углеводородов высвобождает много энергии, которая приводит в действие вентилятор, компрессоры и электрические генераторы самолета, прежде чем он толкает самолет вперед. Эта высокая энергия в небольшом месте / пространстве также является причиной того, что электромобили / что-либо еще не были практичными до аккумуляторов LiPo (история для другой статьи).

Я аплодирую вам за то, что вы заметили, что несжатый воздух влияет на тягу двигателя. Я думаю, что термин «байпас» вводит некоторых людей в заблуждение, заставляя их думать, что этот воздух «выбрасывается». это не. Перепускаемый воздух на самом деле ускоряется рядом вентиляторов и придает самолету импульс вперед.

Прямо сейчас я изучаю аэрокосмическую технику (Ого!), поэтому мое волнение по поводу возможности ответить на этот вопрос несколько отвлекло меня от первоначального вопроса, но я надеюсь, вам понравится дополнительная информация о том, как работает турбовентилятор.

Дополнительная информация

Чем горячее горит камера сгорания, тем горячее становится воздух в картере и тем больше энергии он может дать для работы двигателя. Кроме того, в более горячих камерах расходуется меньше топлива для реактивных двигателей, а выхлопные газы относительно чище и безопаснее. Увеличение максимальной температуры CC и разработка остальной части двигателя (например, лопаток турбины), чтобы справиться с увеличением температуры, является передовым направлением исследований в области двигателей. Это одна из самых сложных и прибыльных проблем в области материаловедения и инженерии в мире, поскольку эффективность имеет первостепенное значение в современной и завтрашней авиационной промышленности.

Вот хорошая статья, описывающая, как GE, Rolls-Royce и другие производители двигателей продают тягу, а не двигатели. Это очень длинно, так что вы можете прочитать это в своем следующем полете 🙂

реактивный двигатель — Как работает байпасный воздух?

Спросил 1 год, 1 месяц назад

Изменено 1 год, 1 месяц назад

Просмотрено 226 раз

$\begingroup$

Насколько мне известно, двигатели с большой степенью двухконтурности имеют гораздо более высокую топливную экономичность, чем двигатели с малой степенью двухконтурности, и в результате эффективный удельный импульс двигателя увеличивается. Что я пытаюсь выяснить, и ни один из предыдущих вопросов, которые я нашел, задает, где компромисс?

Бесплатных обедов не бывает, а массовое повышение удельного импульса ни за что не представляется возможным. От чего вы отказываетесь с двигателями с высокой степенью двухконтурности?

• реактивный двигатель
• самолето-физика
• эффективность
• двухконтурность

$\endgroup$

1

$\begingroup$

Байпас снижает скорость выхлопа двигателя. Что повышает эффективность, но ограничивает скорость полета.

В реактивных двигателях (как турбореактивных, так и турбовентиляторных) скорость выхлопа не увеличивается со скоростью впуска. Это означает, что с увеличением скорости полета дельта-V уменьшается, что увеличивает эффективность тяги, но двигатель, очевидно, не может создавать тягу, когда дельта-V достигает нуля, поэтому это накладывает абсолютный предел скорости полета самолета.

Поскольку эффективность лучше всего близка к максимальной скорости, более высокий байпас лучше для более медленного полета (авиалайнеры летают от M0,8 до M0,85), в то время как для более быстрого полета требуется меньший байпас (истребители, как правило, имеют только от 0,5: 1 до 1: 1). ).

Другое дело, что ядро ​​должно быть в состоянии производить энергию для вращения вентилятора. Таким образом, степень двухконтурности увеличивается по мере того, как конструкторы учатся создавать более мощные и эффективные турбины и компрессоры, обеспечивающие более высокую степень сжатия.

$\endgroup$

$\begingroup$

В дополнение к хорошему ответу, данному @JanHudec, я могу добавить несколько вещей. Для такой же тяги при высокой двухконтурности двигатель должен быть большего диаметра, что имеет кучу минусов. Это приводит к большему весу, более длинным лопастям вентилятора, большим гироскопическим силам и т. Д. Это часто может привести к более длинному шасси, за исключением 737, где вместо этого нижняя часть гондолы была сплющена. Сопротивление останова двигателя при высоком байпасе также будет выше.

$\endgroup$

$\begingroup$

В обычном турбореактивном двигателе весь воздух, используемый для создания тяги путем его ускорения, проходит через сердечник двигателя, где находятся камеры сгорания.