Co to jest sprężarka strumieniowa?
Sprężarka strumieniowa jest podstawowym mechanizmem silnika odrzutowego, który kompresuje przepływający strumień powietrza w fazie spalania silnika. Silniki odrzutowe zazwyczaj składają się z elementów sprężarki i turbiny, aw przypadku silników turbofanowych dodatkowego elementu wentylatora pierwszego stopnia. Sprężarka dostarcza powietrze pod wysokim ciśnieniem do komór spalania, w których spalane są powietrze i paliwo. Wynikowy przepływ gazu o wysokiej energii obraca turbinę, która dostarcza energię do napędzania sprężarki, utrzymując w ten sposób cykl roboczy. Sprężarka strumieniowa zwykle składa się z naprzemiennych zestawów statycznych i obrotowych łopatek promieniowych, które ułatwiają sprężanie powietrza dolotowego.
Istnieją dwa podstawowe typy silników odrzutowych: turboodrzutowy i turbofan. Chociaż różnią się na kilka podstawowych sposobów, ich zasady działania pozostają takie same i oba wykorzystują wewnętrzne elementy sprężarki strumieniowej. W nowoczesnych silnikach z turbodoładowaniem o wysokim obejściu sprężarka jest drugim etapem silnika i poprzedzona jest dużym wentylatorem obejściowym. Powietrze wchodzące do silnika jest przyspieszane przez wentylator obejściowy i kierowane do sprężarki, która zazwyczaj składa się z dwóch części - stopni niskiego i wysokiego ciśnienia. Gdy powietrze przechodzi przez te dwa stopnie, jest stopniowo sprężane do ekstremalnie wysokich ciśnień i wtłaczane do komór spalania silnika.
W komorach spalania sprężone powietrze jest mieszane z paliwem odrzutowym i zapalane. Powstały podmuch gazu o wysokiej energii jest kierowany przez zestaw turbin, ponownie stopień niskiego i wysokiego ciśnienia, które obracają się i zapewniają energię obrotową potrzebną do obracania sprężarek. Cykl ten jest utrzymywany, dopóki paliwo jest dostarczane do silnika. W starszych silnikach turboodrzutowych nie ma wentylatora obejściowego; sprężarka strumieniowa stanowi pierwszy etap silnika. Reszta procesu pozostaje jednak taka sama. Silniki obejściowe są jednak znacznie bardziej wydajne i ciche.
Sprężarka strumieniowa to niewiele więcej niż seria wentylatorów, które stopniowo zwiększają ciśnienie przepływającego przez nie powietrza. Wentylatory te zazwyczaj składają się z naprzemiennych serii statycznych i obracających się łopatek. Taki układ zapewnia impuls dla powietrza i naprzemienną serię przeszkód, które kompresują powietrze. Prędkości obrotowe występujące w większości elementów sprężarki strumieniowej są niezwykle wysokie, a tarcze wentylatora są zaprojektowane tak, aby były dokładnie wyważone i bardzo wytrzymałe, aby wytrzymać występujące naprężenia. Awaria tarczy sprężarki podczas pracy jest zwykle katastrofą, ponieważ pęknięte tarcze często wychodzą z silnika, a nawet całkowicie penetrują kadłub samolotu.