V arga Bal a mk. s z á z a d o s
A TV2-117A TÍPUSÚ HELIKOPTERHAJTÖNO KOMPRESSZORÁNAK VIZSGÁLATA
Ebbon a c ik k b e n szeretn ém f o l y t a t n i m e g je le n t , a h a j t ó m ű -v iz s g á l a t r ó l te s e n k i t é r v e a kom presszor z é sé re .
-
számban
mint h a jtó m ű -ré s z e g y s é g elem
Szám ítások s e g í t s é g é v e l
J u tó h őm érsékletnövek ed és é s lá s á v a l
az 1001/1.
s z ó l d tanulmányom, r é s z l e
m egh atáro zh ató a fo k o z a to k r a
nyom ásviszony.
megkaphatók a fo k o z ato k
Ezek
fe lh a s z n á
é s m ógöttl
hőm érsék
l e t - és nyom ásértékek, majd fe lv e h e t ő k a fo k o z ato k
sebességi
háro m szö gei.
Ez
a
munka
az
e lő tti
o k t a tá s b a n
h o z z á s e g ít h e t
a
kom presszor te rm ik u s é s á ra m lá s t a n i v is z o n y a in a k J obb m egér té sé h e z .
A k a p o tt eredmények k i i n d u l á s i a la p u l s z o lg á lh a t n a k
a kom presszor to v á b b i
v iz s g á l a t á h o z ,
p l.
a ko m p resszo r-1 a p á
to k r a h ató erők m egh atározásához.
M ivel k é rd é s ,
t lz f o k o z a t O
kom p resszo rt v i z s g á l o k ,
hogy érd e m e s-e e g y á l t a lá n
tá so k a t v é g e z n i,
tű n ik .
E g y ré s z t,
s z á m itá s t
e lv é g e z z ü k ,
hetünk.
M á s részt
a
fo k o z a tra
"k é z i"
Az u t ó b b i két szem pontból
a k k o rr a
s z á m ítá s
e lő z e t e s e n
program ot
é r t é k e lt ,
meg k e l l
hető .
P l.
egy
mennek,
s z u b r u t in
h a t á ro z n i
a
m iatt
te rm ik us
* a a d ia b a t ik u s
érvén yes,
és
k i t e v ő é r té k e k e t .
h e ly e s b ít h e t jü k
s z á m ítá s n á l
s e g íts é g é v e l
a
v égzésével
k é s z ít
Mindezek az e g y s z e r ű s í t é s e k
ami g é p i
le k é r d e z h e t jü k a d ia b a t ik u s
re á
is
v alam in t egy á t l a g o s fo k o z a t l z o n t r ó p l -
kus h a t á s fo k á v a l d olgo zh atu n k . p o n to s sá g r o v á s á r a
is
e lv é g e z h e t ő s é g e
k ö rfo ly a m a t szám ítá s a k o r a kö zepes f a j h ő k ite v ő
a
s z á m í
m ire a hagyományos m ó dszerrel
tö rté n ő
minden
fe lv e t ő d ik "k é z i"
v agy c é ls z e r ű b b in k á b b szá m ító g é p e s p r o g r a
mot Í r n i a f e l a d a t m ego ldá sá ra. kedvezőbbnek
hagyományos
a
Több
fo k o z a t
40
valam ennyi
á l la n d ó
nyomáson s z á m ítá s i
a
k ik ü s z ö b ö l fo k o z a tra vett
fa jh ő
c ik lu s
lz e n t r ó p ik u s
e l
h a t á s fo k
A d a ta it,
az o lő z ő s z á m ítá s i
lá s á v a l.
M ind ezzel
o p t im á l is
c ik lu s
c ik lu s o n k é n t
m egoldáshoz.
eredm ényeinek
egyre
Szám ításaim
k ö z e le b b
s o rá n
a
fe lh a s z n á kerUlUnk
harmadik
és
az ne
gy ed ik
c i k l u s eredm ényei k ö z ö t t már nem v o l t g y a k o r la t i
e l
té rés.
Meg k e l l
ami
hagyományos t e m !).
J e g y e z n i,
s z á m ít á s s a l
hogy az e l s ő s z á m ítá s i c i k l u s , Is
e lv é g e z h e t ő
Cmagam I s
már m e g fe le lő e n pon to s eredm ényeket s z o l g á l
e lv é g e z a k é ső bbi
gé p i s z á m ítá s eredm én y eiv el ö s s z e h a s o n lít v a i s .
A KOMPRESSZOR SZERKEZETÉNEK RÖVID ISMERTETÉSE ES A KIINDULÓ ADATOK MEGHATÁROZÁSA
A
v iz s g á lt
p resszo r.
kom presszor
egy
t lz fo fc o z a t ü
Az o lő p o r d lt ő é s a három e l s ő .
ko szo rú l a p á t j a i n a k
b e á llít á s i
á llő .
a x iá lis
kom
t e re lő la p á t
s z ö g e hidromechanlzmux s e g í t
s é g é v e l v á l t o z t a t h a t ó a z á t s z á m ít o t t fo rd u la t s z á m fü g g v é n y é ben. s z ik .
A k o m p re s s zo r-fo k o z a to k
k ö z ép á tm érő je h á t r a f e l é
növek
ami azok o p t im á lis k i h a s z n á lt s á g á t j a v í t j a .
K iin d u ló adatok:
P1 “ 100311 Pa
-
kom presszor b e lé p é s i
ke resztm etsz etén ek
nyomása; Tj
- kom presszor b e lé p é s i
- £88 K
ke resztm etsz etén ek
h ő m é rsé k le te ; p2 « 662057 Pa
- kom presszor k i lé p é s i
k e resztm etsz etén ek
nyomása; - kom presszor k i l é p é s i
T2 - 530 K
k e resztm etsz etén ek
hőmér sék i e t e ; -
m «= 6 .8 ^ °K " 8 ,0 n - 34 8.03 - J -
a kom pressor l e v e g ő s z á l l i t á s a ;
- a kom presszor nyom ásviszonya; - a kom presszor f i z i k a i
fo rd u la t s z á m a f e l
s z á l l ó Üzemmódon.
Ezek s z á m ítá s n á l
az már
ad atok
ré szb en
fe lh a s z n á lt .
41
a a
term ik us hajtóm ű
k ö rfo ly a m a t
le ír á s b ó l
vett
a d a to k ,
ré s z b e n
p e d ig
eredm ényei.
A v iz s g á lt
CTq
K
-
368
k ö rfo ly a m a t
po
-
a
te rm ik u s
k ö rfo ly a m a t
s z á m ítá s i
Üzemmód ugyanaz a f e l s z á l l ó
101333
s z ám ítás ak o r
Pa5
am it
végeztem .
e l ő z ő le g ezek
Így
a
Üzemmód. te rm ik us
a d ata i
ú jb ó l
f e l h a s z n á lh a td a k .
Nagyon
fo n t o s
a
sebességi
re a k c iő fo k m egh atározása.
háromszögek
k o m p re s s z o r-fo k o z a tb a n hogyan o s z l i k
a h o l:
A lj.
-
A1á
-
k i,
a
hogy a
meg az e n t a lp i a -n ö v e k e
d és az á l l ő é s f o r g ó la p á tk o s z o r ú k ö z ö t t.
r
fe lv é t e lé h e z
A re a k c iő fo k a z t f e j e z i
K é p le te :
“ r ■ a rp zrj
e n t a l p ian ö vek ed és a f o r g ó la p á tk o s z o r ú b a n ; e n t a lp ia n ö v e k e d é s az á l l ó la p á tk o s z o r ú b a n ;
r
a k o m p re s s z o r -fo k o z a t r e a k c ió fo k a .
M ivel e g y -e g y fo k o z a tb a n k i c s i a k ö z eg sűrŐségének v á l t o z á s a . e z é r t úgy t e k in t h e t jü k , o n t a ip la v á lt o z á s o k n a k
hogy a nyomásnövekedés i s
m e g fe le lő e n
o s z lik
meg
az
á lló
az és
f o r g ó la p á tk o s z o rú k k ö z ö tt.
Az a x i á l i s kom presszorok á l t a l á b a n 30 -1 00 5«-os r e a k c i ó fo k úak.
Szerarev ételozv © a t á r g y a l t
g y e lh e t ő .
k o m p res s zo rt.
J ól
m e g f i
hogy a fo k o z a to k r e a k c ió fo k a 50 J4-os. m ivel az á l -
l ó é s fo r g ó 1ap átk o sz o rú k l a p á t j a i egymáshoz k é p es t szim m et rik u s a k . is
Ennek m e g fe le lő e n a fo k o z a to k s e b e s s é g i három szögei
szim m etrikusak
le s z n e k .
Ez o ly a n s z e r e n c s é s
nagyban m egkönnyíti a f e l a d a t v é g r e h a jt á s á t . a lk a lm a z o t t ábra.
J e lö lé s e k
am elyen
sebességi
egy
50
m egértéséhez Jí-os
n y ú jt
r e a k c ió fo k ú
h e ly z e t ,
ami
A szám ításo k ba n
s e g íts é g e t
az
1.
k o m p re s s z o r -fo k o z a t
három szög v e k t o r a i t á b rá z o lta m ,
a b e - és k i l é p é s i
szögek J e lö l é s é v e l .
A g e o m e tria i
m éretek et
egy
A2
m e tsz e tt
hajtóm ű kom presz-
szo rá rő l
vettem .
-c s a t o r n a
Minden fo k o z a tn á l
k lils ő á t m é rő jé t
a d a to k a t a cik k
és
lem értem a
a la p á t
k o m p resszo r-
m agasságát.
végén a fo k o z a to n k é n t!
E zek et
eredményekkel
az
o gy U tt
közlöm.
1.
ábra
A KOMPRESSZOR SZÁMÍTÁSI FOLYAMAT ISMERTETÉSE
A
v iz s g á la t
tá rg y a lo m , fo g la lo m .
majd
menetét a
k a p o tt
a
Az e g y e s pon toknál
num erikus é r té k e k e t gések
te rm észe tesen
o ly a n
form ában
kővetkezőkben
eredm ényeket
összes
é rv é n y e s e k ,
s o rre n d b e n össze
a Jobb á t t e k in t h e t ő s é g k o d véért
nem h e l y e t t e s ít e k az
"ab c"
fo k o z ato n k én t
és
be.
A le ir t
ö s sz e fü g
k o m p re s s z o r -fo k o z a tr a mind
a
"k é z i"
mind a számi tő g é p e s program f e l á l l í t á s á n á l
ugyan
s z á m ít á s n á l,
f ö l h a s z n á lh a tő a k .
a . / Kom presszor k ö z ép -átm é rő szá m ítá s
Mérni le g e g y s z e rű b b e n a kom presszorház b e l s ő á t m é rő jé t. Ille t v e
a fo rg ő
la p á t k o s z o r ű
la p á tja in a k
43
m agasságát
le h e t e
te tt.
í g y az a d o t t fo k o z a tn á l
a f o r g ó la p á t k o s z o r ü k ö z é p - á t
m érője:
a h o l:
dk
-
a d o t t fo k o z a tb a n a k o m p re s s z o r -c s a t o r n a k ö z é p
d^
-
a d o t t fo k o z a tn á l
e t m érője; a kom presszor ház b e l s<5 átm é
r ő je ; L
-
a d o t t fo k o z a tn á l a f o r g ó la p á t k o s z o r ü l a p á t j a i nak h o ssza.
b.
✓
Közép átm érőn v e t t k e r U le t l
seb e s s é g e k :
U « n n d fc
a h o l:
n
-
a kom presszor fo rd u la t s z á m a f e l s z á l l ó Üzemmódon,
U
-
az a d o t t fo k o z a t f o r g ó la p á tk o s z o r Ó já n a k k e r ü l e
m érték egysége:
ti
—;
s e b e s s é g e k ö zép-átm é rő n ;
s H ő m érsék let-n ö vek ed és a fo k o z ato k ba n
c.
A k o m p re s s zo r-fo k o z a to k r ü le t i
munka s e g í t s é g é v e l
Wf
a h o l:
Wf C2u*
munkája k i f e j e z h e t ő az
On.
ke
is .
‘
U CC2u '
Clu >
- az a d o tt fo k o z a t f a j l a g o s ko m p resszió munkája; CJu - az a b s z o lO t seb e s s é g e k k e r U le t l komponensei ( L á s d 1.
á b r á t ! 5.
ir á n y é
Az
o l őz (5 k i f e j e z é s
á t a la k í t h a t ó
Ogy.
romszög s z ö g e in e k
eg y sze rű
matem atikai
hogy a k i f e j e z é s b e n szö g fU g g v é n y e i
csak
s z e r e p e ln e k
a
m ódszerekkel sebességi
há
a kér I l le t i
se
b es s é g e n k í v ü l.
w f
a h o l:
K
-
y2 ctqaa - ctq ° i ctgoii - clg / ^
U2 K
a fo k o z a t k i a l a k í t á s á r a J elle m z ő szám.
A te rm ik u s s z á m ítá s b ó l is m e r jü k ,
hogy a f e l s z á l l ó üzem
módon mennyi a kom presszor f a j l a g o s munkája. te tt
A fe n t e b b e m lí
"K " té n y e ző t e l s ő lé p é s b e n álla n d ó n a k vesszü k a z ö s s z e s
k o m p re s s z o r -fo k o z a tr a .
É rt é k é t
p e d ig a kom presszor
fa jla g o s
munkája a l a p já n a következőképpen szá m ítju k :
a h o l:
- a kom presszor f a j l a g o s munkája f e l s z á l l ó üzemmó don.
Ez a f a j l a g o s kom presszor-m unka te r m é s z e t s z e r ű le g megegyezik a fo k o z ato k f a j l a g o s munkájának ö s s z e g é v e l:
w
-
10 E w J -l rJ
Tehát "K " té n y e z ő é r t é k e az ö s s z e s fo k o z a t r a :
K
45
Ezekután az egy fo k o z a to n l é t r e j ö v ő hőraérsék l e t -n ö v e k ed és t a következőképpen h a t á ro z h a tju k meg:
U2 K "C ~ p
a h o l:
A iy - e g y fo k o z a to n l é t r e j ö v ő h ő m érsé k let-n ö vek ed és.
A nagyobb p o n to s sá g érdek ében az á l la n d ő nyomáson v e t t fa jh ő
é r té k é t
hő m érséklet tá st
minden
fo k o z a t r a
fü ggv én y éb e n v á l t o z i k .
végzllnk.
e le g e n d ő
a
s z á m íth a tju k ,
m ivel
Ha azonban " k é z i "
te rm ik us
k ö rfo ly a m a t
a
s zá m í
s o rá n
a
ko m p resszo rra m egh atáro zo tt kö zepes f a j h ő a lk a lm a z á s a .
d . s A fo k o z a to k lz e n t r ő p ik u s h atásfo k án ak m egh atáro zása
A fo k o z ato k nyom ásviszonyainak m oghatározásához az e l s ő fe la d a t
a
fo k o z ato k
lz e n t r ő p ik u s
h a tásfo k án ak
k is z á m ítá s a .
Az lz e n t r ő p ik u s h a t á s fo k o t a következőképpen kaptam meg:
- a kom pressor p o l l t r o p i k u s h a t á s fo k a :
3,0 0 3 0 ,3 0
V i
a h o l:
n
-----Í7S5-----
- a k o m p resszlő fo ly a m a t p o l l t r o p l k u s k i t e v ő j e ; - a k o m p resszlő fo ly a m a t p o l l t r o p l k u s h a t á s fo k a .
Ez a s z á m ít o t t p o l l t r o p lk u s h a t á s fo k az e g é s z k o m p r e s s z o r r a v o n a t k o z t a to tt á t l a g o s é r té k . 46
F e lt e h e t ő ,
hogy az e l s ő
fo k o z ato k rosszabb.
p o l i t r o p ik u s Lásd a 2.
h a t á s fo k a
á b rát.
J obb.
az
u t o ls ó
p e d ig
M ivel a fo k o z a to k nyom ásviszonyai
a kom presszorban h á t r a f e l é csökkennek,
e z é r t az áb rán l á t h a
t ó módon az íz e n t r ó p i k u s h a t á s fo k o t fo k o z ato n k én t á lla n d ó n a k tekintem . CA k ő v e tk e z ő s z á m itá s l lu s
eredm ényei
se g íts é g é v e l
c i k lu s b a n
már az e l ő z ő c i k
p o n to s íth a tó k
a
h a tá s fo k -é r
t é k e k ).
- Í z e n t r ó p ik u s h a t á s fo k é rték én ek m egh atározása:
10 "fá
_
10
*
__ “ 1.20 7
a fo k o z a to k á t la g o s nyom ásviszonya a kom presszor nyom ásviszonya
0 .3 9
, 1755 . ö .S á ■
47
a h o l:
T>l f
“ * fo k o z ato k iz e n t r ó p ik u s h a t á s fo k a .
e . / A fo k o z ato k ny om ásviszonyainak m egh atározása
a h o l:
T
- a z a d o t t fo k o z a t e l ő t t i
nf
- az a d o t t fo k o z a t nyom ásviszonya.
f .
a b s z o lü t h ő m érsé k let
/ A s e b e s s é g i háromszögek a x i á l l s komponenseinek meg h a t á ro z á s a
A fe la d a t lé v ő
m egoldásához
k e re s z tm e ts z e tb e n
tudnunk k e l l
az i t t
a
ille t v e
ig y
ad o tt
fo k o z a tn á l
is m e r e te .
h ő m é rsé k le te t.
a fo k o z a to k r a
n y o m ásv iszo n y t,
az
sűrűségén ek
l é v é nyomást é s
elő z ő e k b e n szám íto ttu k k e d é s t.
szü kséges
kö zeg
Ehhez
M ivel
az
J u tó h ő m é r s é k le t-n ö v e bárm ely k e r e s z t m e t s z e t
ben ism erjü k e z e k e t a J ellem z ő k et.
í g y a d o t t k e re s z tm o ts z e tb e n a kö zeg s ű r ű s é g e :
P
A d o tt
k e re s z tm e ts z e tb e n
a
kö zeg
a x lá lis
sebessége
fö ly t o n o s u á g t é t e l é b ő l :
c*
a h o l:
m
" í> í
Sk n L
- a kom presszoron id ő e g y s é g a l a t t á t á ra m ló közeg tömege C i t t 6 .8 48
a
r
- a la p á to k m ia tt a kom presszor k e re s z t m e ts z e te szűfkUl. é r t é k e b e c s l é s a l a p já n l e t t f e l v é v e C0.Ö63.
q . S AWu lAC^l
m oghatározása
A s e b e s s é g -v e k t o r o k é rte lm e z é sé h e z l á s d az 1. á b rá n l á t h a t ó , A c.s
áb rá t.
Az
hogy AW^ és ACu v ek to ro k n ag y ság a azonos.
pon tban t á r g y a lt a k s z e r i n t :
U2 K
Ez a la p já n : AW » AC - W, u u 1u
3u
“ C_ -C , 2u 1 u
**U K
h. / f t g( O j 1 szögek m egh atáro zása Ism ét
az
1.
ábra
a l a p já n
szö gfU ggvény ek
szám íth a tó k a k e r o s e t t szö gek .
■ * rc t«
I.
/ ftí
0=ST
lO g l szö gek m egh atározása
2 c.
■ *r e t « J ./
( Cgl
B T
s e b e s s é g -v e k t o r o k m egh atározása
Wi
" 5TT%
AQ
se g íts é g é v e l
k . y Wg tC^J s e b e s s é g -v e k t o r o k m egh atározása
*2
E zzel la t
tu la jd o n k é p p e n b e f e je z ő d ö t t a k o m p re s s z o r -v iz s g á
s z á m ítá s i
b árm ely ik
fo lyam atán ak
m é rsé k le ta d a to k ,
fe n ti
is m e r te t é s e .
k o m p re s s z o r -fo k o z a tr a ,
növekedés m érték e,
m íthatók ,
iT ífe -
a fo k o z a t e l ő t t i
A k ./
m egism erhetők.
" a b c " s o r r e n d jé b e n
f o g l a l v a közlöm.
50
pont
h ő m é r s é k le t-
és
a l a p já n nyomás
é s m ögötti nyomás é s hő
fo k o z ato n k én t a s e b e s s é g i
ille tv e
tá rg y a lá s
a
E zeket az 1.
háromszögek
az
szá
eredm ényeket
t á b lá z a t b a n
a
ö ssze
c -g
<mr C o'
co 267,8
10. fo k .
s O
CD
r - 'g
o
•*‘ 1
s o
V CO M a
s MÍ
in 3
s vO CM
ÍJ
A M>
ja
a cm
ki
o
CM
CM
wg
s o"
K Íg
o
■o CM
A
r» 8
-g
>o ov" C CM M
s? o
CM A CM
•T
ro
§
A 8
Ki A
R
in
ra
A A
KV
MJ CM
Ml
E
•D
I o.
a
CM
a.
A
A a M5
k\
rg
M>
KV A Ki
CO
CM
s
KV
V0
CO KV
A A
A KV
CD
CM CM
CM VO s r~
kv
8
A
CM
CM
s CM
R
B
s
A
Ja ki
s
CM C AO
f
TT i aT
-
•ó
C CM M
A O
*ür 1 a*
£
b
<■
-
Cl
A
s
3
<J
í*
n
o
o Sí
Ki Ki
A
a
§
Ki oC
CM
O
KV A PKV
MJ
ki
a
ss
kv
CM Cm
o CM O
SS
as CM
r~ CM
CM
rfg
Cl g
co
CM CM
~g
Sor rend
A kom prcsszorfokozatok Jellem ző a datai
a
O
3
g
KV »g
co
r-
s
5 CO A
g
ü
