Vnitřní aero a termodynamika lopatkových kompresorů a turbín

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav letadlové techniky

Anotace:

Cílem předmětu je vysvětlit fyzikální principy energetických transformací při průtoku vzduchu a spalin rotačními a nerotačními průtočnými prvky letadlového turbínového motoru a popsat teoreticky tyto děje matematicky pro jednotlivé základní průtokové prvky jako jsou vstupní hrdla, difuzory a hnací trysky, spalovací komory a lopatkové mříže kompresorů a turbín a analyzovat jejich pracovní charakteristiky.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Energie, formy a jejich vzájemné transformace, základní rovnice popisující proudění stlačitelné vazké tekutiny v prostoru, absolutní a relativní souřadný systém a popis proudění v nich.

2. Vmitřní energetická transgormace při proudění stlačitelné vazké tekutiny vstupními kanály, difuzory , směšovači a hnacími tryskami

3. Proudění s přívodem tepla, Rayleighovy vztahy, ztráta celkového tlaku

4. Základy spalování, hořáky, spalovací komory, proces uvolňování tepla při hoření, teplota plamene, systémy chlazení, stabilizace hoření, pracovní a stabilitní charakteristiky spalovacích komor, produkce škodlivých exhalací.

5. Vstupní hrdla a difuzory, podzvukové a nadzvukové rychlosti, stabilita mezních vrstev, nerovnoměrnost proudových polí, sekundární proudění, návrhové metody.

6. Směšování ve směšovačíchj, průtok hnacími tryskami, podzvukové a nadzvukové rychlosti, stabilita mezních vrstev, návrhové metody

7. Termofyzikální vlastnosti vzduchu a spalin

8. Vnitřní aerodynamika stupně osového kompresoru, kompresorové lopatkové mříže a jejich charakteristiky, stupeň kompresoru a relativní proudění v něm, transformace energie, reaktivnost a výkonový součinitel, přírůstek tlaku a teploty ve stupni, energetické ztráty, stabilita proudění, relativní 3D proudění, sekundární proudění, pracovní charakteristiky, účinnost, rotační odtržení, pumpování, regulace kompresoru, návrhové metody.

9. Vnitřní aerodynamika mnohastupňového osového kompresoru, přírůstek tlaku a teploty v kompresoru, energetické ztráty, stabilita proudění, pracovní charakteristiky, účinnost, rotační odtržení, pumpování, regulace kompresoru, návrhové metody.

10. Vnitřní aerodynamika odstředivého kompresoru, relativní 3D proudění, radiální difuzory, bezlopatkový, lopatkový, kanálový, trubkový, stabilita proudění v nich, pracovní charakteristika stupně, návrhové metody.

11. Aerodanamika stupně osové turbíny, lopatkové mříže osové turbíny a jejich charakteristiky, relativní proudění ve stupni osové turbíny, , transformace energie, reaktivnost a výkonový součinitel, tlakový poměr a pokles statické teploty, energetické ztráty, pracovní charakteristiky, účinnost, návrhové metody.

12. Chlazení turbíny

13. Těsnění tlakových prostorů a průtokových kanálů na straně vzduchu a spalin.

14. Přídavné spalování.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

Jerie J.: Spalovací turbíny, učební text ČVUT v Praze, 1973

Oates G. C.: Aerothermodynamics of Aircraft Engine Components, AIAA Education Series, ISBN 0-915928-97-3, 1985

Fox R. W., McDonald A. T. : Introduction to Fluid Mechanics, John Wiley &sons, INC, ISBN 0-471-59274-9, 1994

Bohl W.: Strőmungsmaschinen 1, 2, Vogel Buchverlag, ISBN 3-8023-1737-8, ISBN 3-8023-1810-2, 1999

Anderson Jr. J. D.: Fundamentals of Aerodynamics, McGraw-Hill International Editions, Aerospace Science Series, ISBN 0-07-100767-9, 1991

Anderson Jr. J. D.: Modern Compressible Flow, McGraw-Hill International Editions, Aerospace Science Series, ISBN 0-07-100665-6, 1990

Green S. I.: Fluid Vortices, Kluver Academic Publishers, ISBN 0-7923-3376-4, 1995

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: