The rotors energy balance in turbofan jet engines

W artykule przybliżono problematykę bilansowania procesów energetycznych turbinowych silników odrzutowych pracujących w lotniczych zespołach napędowych dla potrzeb analizy i oceny podstawowych parametrów pracy. Przedstawiono - rzadko podejmowany w literaturze specjalistycznej w i programach nauczania - problem ogromnych energii niezbędnych do napędu wentylatorów i sprężarek największych współczesnych dwuprzepływowych turbinowych silników odrzutowych wykorzystywanych powszechnie w lotnictwie dalekiego zasięgu. Na podstawie prostego modelu obliczeniowego oceniono wartości przenoszonych mocy oraz wpływ parametrów przepływowych i cech konstrukcyjnych silników na ich osiągi i sprawność efektywną. Moce potrzebne do napędu wentylatorów najwiekszych obecnie używanych silników sięgają 70 MW, a momenty przenoszone przez wary łaczące turbiny z wentylatorami mogą - w warunkach startowych - sięgać 70 000 Nm.The article presents problems of energy balancing processes in the turbine jet engines that work in aircraft propulsion units and its influence on analysis and evaluation of basic operating parameters. The paper describes the problem - which is rarely discussed in the specialist literature and in school curricula - of huge amounts of energy required to drive the fan and compressor of huge modern turbofan jet engines which are widely used in long-range aviation. On the basis of a simple calculation model, the value of transmitted power as well as the influence of flow parameters and the design characteristics of engines on their performance and efficiency have been estimated. Powers needed for propulsion of the fans at the biggest engines that are currently in use are up to 70 MW, while torques on shafts connecting turbines with fans can reach up to 70,000 Nm at take-off conditions