Przekładniowy turbofan | |
Przekładniowy turbofan
| |
Nastawione turbofan , w języku angielskim : „ przekładniowy turbofan ” , to rodzaj podwójnego przepływu turbojet bardziej efektywne niż konwencjonalne turbofans istniejących już od dłuższego czasu. Koła zębate pozwalają na obrót kompresora - turbiny i dmuchawy z różnymi prędkościami kątowymi.
W tradycyjnym turbofanie (lub „turbofan”) pojedynczy wał, oznaczony jako „ wał niskiego ciśnienia ” lub „ wał niskiego ciśnienia ”, łączy ze sobą wentylator, sprężarkę niskiego ciśnienia i turbinę niskiego ciśnienia (inny wał, koncentryczny, łączy ze sobą części wysokociśnieniowe). W tej konfiguracji maksymalna dopuszczalna prędkość obrotowa wentylatora, który ma dużą średnicę, ogranicza prędkość obrotową wału LP, a tym samym sprężarek i turbin LP (końcówki łopatek wentylatora mogą przekroczyć prędkość dźwięku a wytwarzana dźwiękowa fala uderzeniowa jest źródłem znacznego zanieczyszczenia hałasem). W przypadku wysokich współczynników rozcieńczenia (w języku angielskim : „ wysokie współczynniki obejścia ” ), a zatem dmuchaw o dużej średnicy, prędkości turbin LP i sprężarek muszą być stosunkowo niskie, co oznacza, że stopnie sprężarki i dodatkowa turbina muszą być dodane, aby utrzymać dopuszczalne obciążenia różne etapy już obecne, a tym samym utrzymują ogólną wydajność różnych elementów na akceptowalnym poziomie.
W przekładni turbowentylatorowej planetarna przekładnia redukcyjna ( ciąg epicykliczny) pomiędzy wentylatorem a wałem LP pozwala temu drugiemu obracać się z wyższymi prędkościami kątowymi, co pozwala na użycie mniejszej liczby stopni w części. Silnik LP, poprawiając ogólną wydajność, a także zmniejszając ogólną waga. Jednak energia zostanie utracona w wyniku tarcia w mechanizmie przekładni, a waga uzyskana na sprężarce i turbinie zostanie częściowo utracona przez skrzynię biegów. Wśród tych ograniczeń w grę wchodzą również koszty produkcji i niezawodność systemu.
Niższa prędkość dmuchawy umożliwia wówczas osiągnięcie wyższych współczynników rozcieńczania , co prowadzi do mniejszego zużycia paliwa i bardzo znacznej redukcji hałasu . Bae 146 wyposażony jest nastawione turbofans i nadal jest jednym z najcichszych samolotów komercyjnych. Znaczna część redukcji hałasu wynika ze zmniejszenia prędkości końcówek łopatek dmuchawy. W tradycyjnych turbowentylatorach końcówki łopatek przekraczają prędkość dźwięku, co powoduje szczególny hałas i wymaga znacznej izolacji akustycznej. Przekładniowe turbofany obracają dmuchawy ze stosunkowo niską prędkością, aby uniknąć naddźwiękowych prędkości końców łopatek.