Помпаж в авиадвигателях

[aircraft+]

Есть такое явление в аэродинамике - помпаж.
Возникает при определённых условиях в авиадвигателях, компрессорах и прочих подобных устройствах. Явление это малоизученное и очень неприятное, приводящее зачастую к разрушению устройств.
Хотелось бы поподробнее обсудить возможные причины, механизм и физические условия и аспекты возникновения подобного явления. От чего оно зависит - температура, давление, скорость набегающего и выходящего газа и т.п. Возможно ли это явление в жидкости или оно возникает только в упругой среде ? И прочее...


Цитата из Вики:

Цитата:

Помпаж возможен для всех компрессоров кинетического сжатия (осевых, центробежных). При помпаже резко ухудшается аэродинамика проточной части, компрессор не может создавать требуемый напор, при этом, давление за ним на некоторое время остаётся высоким. В результате происходит обратный проброс газа. Давление за компрессором уменьшается, он снова развивает напор, но при отсутствии расхода напор резко падает, ситуация повторяется. При помпаже вся конструкция испытывает большие динамические нагрузки, которые могут привести к её разрушению. Помпаж зачастую связан с явлением гидроудара.

Основным способом борьбы с помпажом является применение нескольких соосных валов в двигателе, вращающихся независимо друг от друга с различными скоростями вращения. Каждый из валов несет часть компрессора и часть турбины. Первая (от воздухозаборника) часть компрессора (компрессор низкого давления, КНД) соединяется с последней частью турбины (турбина низкого давления). Современные двигатели имеют обычно два или три вала. Валы более высокого давления вращаются с более высокими скоростями, сообщая воздуху высокого давления требуемую кинетическую энергию

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильное оформление цитат (в частности, избыточное цветовыделение).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Механика и Техника»
Причина переноса: тематика.

[aircraft+]

Я хотел обсудить именно физические аспекты возникновения этого явления, то есть процессы, возникающие в субстанции (воздух) - балансы давления и скоростей воздуха, перетоки энергии между компрессором и турбиной и пр. без затрагивания механических и технических явлений, происходящих в двигателе.
Можно вернуть эту тему в физику ?

Добавлено.
меня интересуют не технические и механические следствия помпажа, а его физические причины

[aircraft+]

Итак.
Помпаж от английского pump или от французского pompe - насос.
То есть в этой терминологии уже заложен смысл этого явления - спонтанный переход авиадвигателя из турбинного режима в насосный (компрессорный) режим.

Вопрос первый.
Что собой представляет турбореактивный двигатель ?
Турбина это в первую очередь или компрессор ? От чего это зависит ?

[aircraft+]

http://avia-simply.ru/tyrboreaktivnij-d ... strukcija/

[Dan B-Yallay]

aircraft+ в сообщении #1034133 писал(а):

Турбина это в первую очередь или компрессор ? От чего это зависит ?

Вопрос конечно интересный. Сродни такому: "ДВС -- это в первую очередь поршень или цилиндр?"
С точки зрения поступающего воздуха, первым идёт компрессор, а затем турбина.

[aircraft+]

Dan B-Yallay в сообщении #1034165 писал(а):

Вопрос конечно интересный. Сродни такому: "ДВС -- это в первую очередь поршень или цилиндр?"

Не нужно путать пару цилиндр-поршень с компрессор-турбина.
Первые два зависят друг от друга и бессмысленны один без другого.
А вторые - могут быть двумя совершенно незавимыми механизмами.

Dan B-Yallay в сообщении #1034165 писал(а):

С точки зрения поступающего воздуха, первым идёт компрессор, а затем турбина.

Нас не с точки зрения поступающего воздуха интересует, а с точки зрения режима.
При помпаже, например, воздух поступает в обратную сторону.

[Dan B-Yallay]

aircraft+ в сообщении #1034169 писал(а):

А вторые - могут быть двумя совершенно незавимыми механизмами.

Да, но тут они на одном валу, поэтому зависят и еще как.

[aircraft+]

О ! Вот в этом то собака и зарыта !
Они связаны жёсткой механической связью, а следовательно и потоки воздуха-газа, которые они перекачивают, связаны между собой, но уже более сложной связью - по давлению и по скорости потоков, по уравнению неразрывности потока и по уравнению Бернулли.
И там есть некоторые нюансы, которые, возможно и влияют на возникновение эффекта помпажа.

Кроме того, вот ещё цитата из Вики

Цитата:

Основным способом борьбы с помпажом является применение нескольких соосных валов в двигателе, вращающихся независимо друг от друга с различными скоростями вращения. Каждый из валов несет часть компрессора и часть турбины

[Dan B-Yallay]

Это понятно. К сожалению, я не специалист в турбореактивных двигателях, поэтому могу лишь предложить подождать кого нибудь более квалифицированного.

[vorvalm]

aircraft+ в сообщении #1034133 писал(а):

Что собой представляет турбореактивный двигатель ?

Элементарное представление о воздушно-реактивном двигателе дает обыкновенный примус.
Если его поставить на весы и запустить, то мы видим значительное увеличение веса.
В примусе все есть для ВРД: сжатый воздух, керосин и форсунка для образования смеси воздуха и керосина.
Все это есть с современных ТРД.

[Xey]

В моторе внутреннего сгорания главное камера сгорания. В ней повышается давление газа и он может что-то двигать.
На картинке видна сложная конфигурация камеры сгорания, но мне не ясно , почему продукты сгорания идут в сторону турбины и крутят её, а в сторону компрессора не идут?

[Dan B-Yallay]

Xey в сообщении #1034215 писал(а):

почему продукты сгорания идут в сторону турбины и крутят её, а в сторону компрессора не идут?

Назад идти не даёт высокое давление, созданное компрессором.

[Xey]

Да, компрессор сжимает небольшой объём воздуха до давления немного выше чем в камере сгорания. А турбину крутит большой объём продуктов сгорания.