Дисциплина Физика Лекция Циклы реактивных двигателей Подготовил

Дисциплина: Физика Лекция Циклы реактивных двигателей Подготовил : Худаев Владимир КСЭЗС 13 -3

План 1. 2. 3. 4. 5. Глоссарий 6. Литература

Реактивный двигатель представляет собой Устройство, в котором химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию струи рабочего вещества (газа), расширяющегося в соплах. Эта струя создает тягу за счет реактивного действия рабочего тела, вытекающего из двигателя в сторону, противоположную направлению движения летательного аппарата

Реактивные двигатели подразделяются на две основные категории: 1) Ракетные двигатели Схемы ракетных двигателей: а — химического; б — ядерного; 1 — бак с жидким окислителем; 2 — бак с жидким горючим; 3 — бак с жидким водородом; 4 — насос; 5 — камера сгорания; 6 — сопло; 7 — выхлоп газов из турбины; 8 — турбина; 9 — тепловыделяющие элементы; 10 — стержни управления; 11 — защитный экран.

Ракета несет на борту запас как горючего, так и окислителя, необходимого для сгорания топлива (жидкий кислород, озон, перекись водорода, азотная кислота и др. ). В отличие от них воздушно-реактивные двигатели несут на борту только запас горючего, а в качестве окислителя используется кислород атмосферного воздуха. Следовательно, ВРД пригодны для работы только в атмосфере Земли, тогда как ракетные двигатели могут работать как в атмосфере, так и в космическом пространстве.

2) воздушно-реактивные двигатели (ВРД) Схема пульсирующего воздушнореактивного двигателя (Пу. ВРД): 1 — воздух; 2 — горючее; 3 —клапанная решётка; 4 — форсунки; 5 — свеча; 6 — камера сгорания; 7 — выходное (реактивное) сопло. Схема прямоточного воздушнореактивного двигателя (ПВРД): 1 — воздух; 2 — диффузор; 3 —впрыск горючего; 4 — стабилизатор пламени; 5 — камера сгорания; 6 — сопло; 7 — истечение газов.

Схема ВРД с турбокомпрессором представлена. В турбокомпрессорном ВРД (ТРД) жидкое горючее, подаваемое из топливных баков, сгорает в камере сгорания , и затем продукты сгорания, расширившись в сопле, выбрасываются во внешнюю среду. Окислителем служит кислород воздуха. Для того чтобы повысить КПД двигателя, применяют предварительное сжатие воздуха. Воздух, засасываемый из атмосферы через диффузор , сжимается осевым или центробежным компрессором и только после этого поступает в камеру сгорания. Привод компрессора осуществляется от специальной газовой турбины, на вращение которой расходуется часть располагаемого тепло перепада продуктов сгорания (компрессор с приводом от газовой турбины называется турбокомпрессором). Пройдя через газовую турбину, продукты сгорания расширяются в сопле.

Из сказанного следует, что цикл ТРД осуществляется следующим образом: сжатие воздуха в турбокомпрессоре от атмосферного давления до давления р2 происходит по адиабате. Затем к рабочему телу подводится теплота qit выделяющаяся при сгорании топлива; этот процесс происходит при постоянном давлении. Расширение рабочего тела (воздух + продукты сгорания) в газовой турбине и затем в реактивном сопле двигателя осуществляется по адиабате (от точки до точки — отдача работы в газовой турбине, точки — ускорение потока в сопле). Цикл замыкается изобарой при давлении, равном атмосферному.

Глоссарий:

Литература: http: //osipyun. ru/Sovremennayatermodinamika/Cikly-reaktivnyhdvigatelei/index. html http: //dic. academic. ru/dic. nsf/bse/126077/%D 0%A 0 %D 0%B 0%D 0%BA%D 0%B 5%D 1%82%D 0%BD%D 1% 8 B%D 0%B 9