Технические аспекты осевого компрессора газотурбинного двигателя

Роторы компрессоров газотурбинных двигателей вращаются на десятки тысяч оборотов в минуту, что делает их уникально эффективными. Однако разобраться в конструкции осевого компрессора достаточно сложно, так как разработка газотурбинных двигателей относится к одной из самых высокотехнологичных сфер.

Основная функция компрессора заключается в сжатии воздуха с высокой эффективностью и дальнейшем его направлении в камеру сгорания, что необходимо для продолжения работы газотурбинного двигателя.

В современных двигателях компрессор может состоять из двух или трех несвязанных между собой частей, которые называются каскадами. Такой компрессор будет называться двух- или трехкаскадным. Эти каскады агрегатируются последовательно: вентилятор, компрессор низкого давления и компрессор высокого давления. Каждый каскад приводится в действие своей турбиной, что помогает избежать рассогласования в скорости вращения различных частей компрессора.

Каждый каскад компрессора представляет собой последовательность ступеней. В свою очередь, каждая ступень состоит из рабочего колеса с лопатками, установленными на роторе, и направляющего устройства — неподвижных лопаток, фиксированных в корпусе компрессора. Рабочие колеса используют принцип действия вентилятора для вталкивания воздуха через направляющие лопатки своей ступени.

Сложные профили лопаток и форма межлопаточных каналов способствуют замедлению потока воздуха, что приводит к росту его давления. Кроме этого, лопатки направляющего устройства оптимизируют угол потока перед входом в следующее рабочее колесо.

Количество и размеры ступеней компрессора зависят от необходимого расхода воздуха и требуемого уровня давления. В конечном итоге, после последней ступени осевого компрессора воздух под давлением до 50 атмосфер подается в камеру сгорания, о которой мы поговорим в следующем материале.

Источник: @uecrus_official