محفظه احتراق

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3226

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

محفظه احتراق

پست توسط rohamavation »

اما اینکه محفظه ی احتراق موتور های جت چطور کار میکند و چه تفاوتی با محفظه ی احتراق موتور های پیستونی دارد؟
برای پاسخ دادن به این سوال لازم میدونم ابتدا فرایند احتراق(اکسایش) را مورد بررسی قرار دهیم و درک کنیم. احتراق هوا با سوخت در فشار معمولی اتمسفر انرژی کافی (جنبشی) برای انجام کار را فراهم نمیکند. در واقع انرژی متناسب با چگالی و فشار هوا پخش (تولید) میشود. بنابراین برای افزایش بازده احتراق به هوایی نیاز است که فشار زیادی دارد. در موتور جت این هوا را کمپرسور تهیه میکند. مطلب قبلی درباره ی کمپرسور بود که آنرا به طور کوتاه مورد بررسی قرار دادیم.تصویر
هوا پس از فشرده شدن و مخلوط شدن با سوخت به نسبت سوخت و مقدار فشردگی هوا احتراق حاصل میکند. مثلا اگر در موتور های پیستونی مقدار فشردگی هوا را از مقدار معمولی آن( 16- 18 Atm) افزایش دهیم قدرت موتور افزایش میابد. البته مقدار فشردگی هوا در موتور های پیستونی کاملا اصولی و دقیق تعیین شده و چنانچه بخواهیم این مقدار را افزایش دهیم باید از قطعات و شرایط خاصی استفاده کنیم و در حالت کلی نمیتوان در موتور های معمولی این کار را کرد چون با موانعی از قبیل افزایش دادن تعداد رینگ های کمپرسی و افزایش مقاومت قطعات تمام متحرک مانند میل لنگ و شاتون و ... روبرو میشود .
برای بهتر درک کردن اهمیت فشرده شدن هوا میتوان مثال واضح دیگری زد . اگر شما در موتور های پیستونی مرحله ی ترکم که مربوط به فشردگی هوا میباشد؛ حذف کنید دیگر موتور کار نخواهد کرد در موتور های جت نیز به این صورت است. در حالت کلی اگر در هوا خاصیت فشردگی وجود نداشت هیچ موتور اکسایشی وجود نداشت.
در موتور های پیستونی احتراق بطور کامل صورت نمیگیرد و مقداری کربن و رسوبات دیگر بر جای میگذارد. در موتور جت تقریبا سوخت به طور کامل با اکسیژن با بازدهی نزدیک به ۱۰۰٪ ترکیب میشود (هیچوقت احتراق کامل صورت نمیگیرد مگر آنکه مقدار هوای لازم بیشتر( اکسیژن خالص) و سوخت خالص باشد که در مورد سوخت های فصیلی صادق نمیباشد).
در موتور های پیستونی سوخت با هوا مخلوط شده سپس این مخلوط به داخل محفظه ی احتراق میرود ( به غیر از موتورهای دیزلی ) و تولید انفجار میکند. بهترین نسبت هوا به سوخت در این موتورها 15:1 و 14:1 است و مقدار گرمای تولیدی حدود 1500 میباشد.
اما در موتورهای توربینی این مقدار افزایش میابد ولی هیچ دستگاه یا وسیله ای برای تنظیم دقیق این مقدار وجود ندارد و فقط با سنسور های مخصوصی مقدار اکسیژن موجود در هوا محاسبه و به نسبت آن سوخت افزایش یا کاهش میابد.$\eta_t = \frac{t_{max} - t_{amb}}{t_{max}} $
در موتورهای توربینی هوا در داخل محفظه ی احتراق با سوخت مخلوط میشود. در صورت اینکه سوخت مایع باشد به صورت پودر در داخل محفظه ی احتراق پاشیده و به خوبی با هوا مخلوط میشود. تفاوت اساسی آن با سایر موتورها این است که در آن احتراق مداوم و پایدار است به این معنی که احتراق متوقف نمیگردد. اما بطور کاربردی هیچ ماده ای برای استفاده در جنس محفظه ی احتراق و توربین وجود ندارد که بطور مداوم حرارت بالای 1500را بدون تغییر حالت (فیزیکی و شیمیایی) تحمل کند. این مشکل بطریقی با شکافتن هوای کمپرسور به دو شاخه حل شده است. شاخه اول برای سوزاندن سوخت در نسبت استوکیومتری و شاخه یا انشعاب دوم با حرارت حاصل از شاخه ی اول مخلوط میشود.(حرارت ایجاد شده شامل حرارت محفظه ی احتراق، توربینها، نازلها یا به اصطلاح استاتورها ، نازل خروجی و کلیه قسمت هایی که حرارت دارند میشود). نتیجه اینکه احتراق سوخت کامل میشود و کل جرم هوای کمپرس شده ی گرم بطور مزدوج و یکنواخت به دمای عملیاتی توربینها اختصاص داده می شود.
نوع محفظه ی احتراق هایی که امروزه استفاده میشود بر سه شکل است : نوع can ، نوع annular یا حلقوی و نوع can-annular .
هوا از قسمت جلویی محفظه ی نگه دارنده بواسطه ی منتشر کردن و بالا بردن پیوسته جریان تزریق سوخت وارد میشود. در حین احتراق این عمل اجازه ی سریع مخلوط شدن و جلوگیری از قطع شدن احتراق را میدهد که باعث ادامه احتراق شعله میشود.
$Tt4 / Tt3 = (1 + f * nb * Q / (cp * Tt3)) / (1 + f)$
دمای ورودی مشعل Tt3 توسط کمپرسور و شرایط جریان خارجی تعیین می شود. مقدار گرمایش سوخت Q ویژگی خاصیت سوخت خاص مورد استفاده است و ضریب حرارتی خاص cp خاصیت شناخته شده هوا است. در عملکرد موتور ، ما می توانیم میزان جریان سوخت را تعیین کنیم که مقداری را برای نسبت سوخت / هوا f تعیین می کند و نسبت دما را در مشعل تنظیم می کند. نسبت دمای مشعل و نسبت فشار مقداری را برای نسبت دمای موتور ، ETR و نسبت فشار موتور ، EPR تعیین می کنند که به نوبه خود رانش نظری موتور را تعیین می کند .
به نظر می رسد که ما فقط با افزایش سرعت جریان سوخت و نسبت سوخت / هوا می توانیم نسبت دما و فشار رانشی را به اندازه دلخواه خود بسازیم. با این حال ، جزئیات فرآیند احتراق محدودیتهایی را در مقادیر نسبت سوخت / هوا تنظیم می کند. و در عملکرد موتور ، حداکثر دمای خروجی مشعل Tt4 وجود دارد که با محدودیت مواد تعیین می شود . اگر بخواهیم موتور را گرمتر از این حداکثر دما کار کنیم ، مشعل و توربین آسیب می بینند. اکنون می توانید از EngineSim برای بررسی تأثیرات مواد مختلف بر عملکرد موتور استفاده کنید.
.بطور معمول چهار نوع محفظه احتراق وجود دارد که عبارتند از:
- محفظه‌های لوله‌ای یا استوانه‌ای (can type)
- محفظه‌های لوله‌ای-حلقه‌ای (cannular)
- محفظه‌های حلقه‌ای (annular)
- محفظه‌های حلقه‌ای دوبله(double annular)
· عمل احتراق در محفظه احتراق
همانطور که اشاره شد هوای کمپرسور به علت فشار و سرعت زیاد در جهت وارد شدن به محظه احتراق به دیفیوزر می‌رود. این دستگاه به علت شکل مخصوصی که دارد باز هم فشار هوا را زیاد کرده و از سرعت آن می‌کاهد و آنگاه که برای سوختن مناسب باشد، آنرا وارد محفظه احتراق می‌نماید.تصویر
سوخت مورد استفاده موتورهای جت از نوع سوخت سنگینی به نام JP-4است که نوعی نفت سنگین می‌باشد. نسبت مخلوط هوا و سوخت در محفظه احتراق از1/45 تا 1/130 می‌تواند تغییر کند. از کل هوای ورودی به محفظه احتراق 4/1آن به مصرف سوخت می‌رسد و بقیه هوا یعنی 75% آن به مصرف خنک کردن شعله، رقیق کردن آن و ساختن واشری از هوای فشرده جهت جلوگیری از برخورد شعله به دیواره محفظه و همچنین نگهداشتن شعله در وسط و بالاخره خاموش کردن شعله داخل محفظه احتراق می‌رسد. گازهای داغ با فشار زیاد از قسمت انتهایی محفظه احتراق که بتدریج تنگتر شده و مانند یک لوله مخروطی است، عبور می‌کند و باعث افزایش سرعت گازهای داغ شده و آنها را به طرف پره‌های ثابت توربین و سیس پره‌های گردنده توربین هدایت می‌کند.
حفظه ی احتراق
نوع محفظه ی احتراق هایی که امروزه استفاده میشود بر سه شکل است : نوع can ، نوع annular یا حلقوی و نوع can-annular .
معمولا دریک موتور دو شمع وجود دارد. البته در نوع can چون محفظه ی احتراق یکپارچه است و از یک لوله به لوله ی دیگر آن مسیر راستی وجود ندارد باید برای هر لوله یک شمع استفاده شود. و اینکه هرچه موتور بزرگتر باشد به شمع بیشتری احتیاج دارد. شمع معمولا در جریان مقابل یک تزریق کننده قرار دارد.
در حقیقت حدود ۲۵ درصد هوا در واکنش احتراق شرکت میکند که حرارت گازهای حاصل از احتراق ۳۵۰۰ درجه فارنهایت میباشد . قبل از برخورد این گاز به توربین باید حرارت آن تقریبا به نصف این مقدار برسد. این کار همان طور که گفته شد با رقیق کردن این گازها با گازهای ثانویه که در بالا گفته شد صورت میگیرد.
بعد از کمپرسور و دی،یوزر قسمتی به نام محفظه احتراق وجود دارد که از یک یا چند محفظه، چند شمع، چند سوخت پاش و یک یا دو عدد Drain Valve تشکیل شده است. هوای فشرده پس از خروج از کمپرسور و عبور از دیفیوزر، وارد محقظه احتراق می‌شود. سوخت مناسب توسط سوخت پاشها به داخل هوای متراکم پاشیده می‌شود. هوا در اثر تراکم حرارتش بالا رفته و به محض اضافه شدن سوخت، مخاوط مناسب جهت احتراق آماده می‌شود. جرقه لازم در هنگامStarting توسط شمعها تولید شده و مخلوط محترق می‌شود. البته برای ایمنی بیشتر قبل از پاشیده شدن سوخت سیستم جرقه روشن شده و شمعها شروع به جرقه زدن می‌کنند تا به محض پاشیدن سوخت احتراق فورا انجام شده و از انجار جلوگیری به عمل آید. بدین ترتیب انرژی موجود در مخلوط هوا و سوخت در اثر احتراق تبدیل به انرژی حرارتی شده و انرژی جنبشی هوای عبوری از موتور را افزایش می‌دهد.
محفظه احتراق که شبیه تنور است پس از یکبار جرقه زدن شمعها تا پایان کار موتور روشن می‌ماند و دیگر نیازی به جرقه شمعها نیست و سیستم Ignition همراه با استارت خاموش می‌شود.
Annular : این نوع محفظه ی احتراق در حالت کلی از دو جداره شامل داخلی و خارجی تشکیل شده است . به شکل زیر که محفظه ی احتراق annular میباشد دقت کنید.
این محفظه ی احتراق از دو لوله مانند تشکیل شده که یکی در داخل دیگری است و از یک طرف به یکدیگر متصل شده اند و از آن طرف دیگر به توربین میرسند . در این نوع تعداد سوخت های ورودی زیاد است و بسته به نوع استفاده از موتور تعداد آنها کم یا زیاد است . حداقل تعداد سوخت های ورودی برای یک موتور جت مدل که از این نوع محفظه ی احتراق استفاده میکند میتواند یک عدد هم ، باشد. همان طور که میبینید احتراق در این نوع محفظه ی احتراق در فاصله ی بین لوله مانند داخلی و خارجی صورت میگیرد . از این نوع محفظه ی احتراق میتوان در تمام موتورهای توربینی و جت استفاده کرد و امروزه در موتورهای جت بیشتر هواپیما از این نوع استفاده میشود. البته ذکر کنم که هواپیماهایی وجود دارند که نوع محفظه ی احتراق آنها متفاوت از این نوع باشد مانند هواپیماهای نسبتا قدیمی، هواپیماهای ملخ دار و شخصی یک یا دو نفره و ... . در پست های بعدی توضیحات بیشتری در مورد این نوع خواهم داد .
can-annular : این مدل ترکیبی دو نوع بالاست که در آن محفظه ی احتراق can به همراه پوشش محفظه ی احتراق annular در کنار یکدیگر قرار میگیرند. دقت کنید که تفاوت این نوع محفظه ی احتراق با نوع can در این است که محفظه ی پوشش دهنده ی هوا در نوع ترکیبی برای همه ی لوله ها یکپارچه و یکی است ولی در نوع can برای هر لوله یک محفظه ی پوشش دهنده وجود دارد.
البته شکل دیگری از محفظه ی احتراق نوع annular هم وجود دارد که بیشتر در موتورهای توربوشفت استفاده دارد و جزو آن محسوب میشود . در این گونه، مسیر جریان احتراق در قسمت انتهایی محفظه ی احتراق annular یک پیچ دیگر به سمت داخل می خورد و بعد با توربین برخورد میکند.طبق شکل:
هوا از قسمت جلویی محفظه ی نگه دارنده بواسطه ی منتشر کردن و بالا بردن پیوسته جریان تزریق سوخت وارد میشود. در حین احتراق این عمل اجازه ی سریع مخلوط شدن و جلوگیری از قطع شدن احتراق را میدهد که باعث ادامه احتراق شعله میشود.
معمولا دریک موتور دو شمع وجود دارد. البته در نوع can چون محفظه ی احتراق یکپارچه است و از یک لوله به لوله ی دیگر آن مسیر راستی وجود ندارد باید برای هر لوله یک شمع استفاده شود. و اینکه هرچه موتور بزرگتر باشد به شمع بیشتری احتیاج دارد. شمع معمولا در جریان مقابل یک تزریق کننده قرار دارد.
در حقیقت حدود 25 درصد هوا در واکنش احتراق شرکت میکند که حرارت گازهای حاصل از احتراق 3500 درجه فارنهایت میباشد . قبل از برخورد این گاز به توربین باید حرارت آن تقریبا به نصف این مقدار برسد. این کار همان طور که گفته شد با رقیق کردن این گازها با گازهای ثانویه که در
محفظه احتراق یک جزء یا مساحت یک است توربین گاز ، رمجت ، یا scramjet موتور که در آن احتراق صورت می گیرد. همچنین به عنوان مشعل ، محفظه احتراق یا نگهدارنده شعله شناخته می شود . در یک موتور توربین گازی ، احتراق یا محفظه احتراق توسط سیستم فشرده سازی هوای فشار بالا را تأمین می کند. سپس احتراق با فشار مداوم این هوا را گرم می کند. پس از گرم شدن ، هوا از احتراق از طریق پره های راهنمای نازل به توربین منتقل می شود. در مورد موتورهای رمجتس یا اسکرام جت ، هوا مستقیماً به نازل منتقل می شود.
یک احتراق باید با وجود سرعت جریان هوا بسیار بالا ، احتراق پایدار را داشته و حفظ کند. برای انجام این کار ، احتراق ها با دقت طراحی شده اند تا ابتدا هوا و سوخت را مخلوط و مشتعل کنند و سپس در هوای بیشتری مخلوط شوند تا روند احتراق کامل شود. موتورهای توربین گازی اولیه از یک محفظه واحد استفاده می کردند که به عنوان یک احتراق نوع قوطی شناخته می شود. امروزه سه پیکربندی اصلی وجود دارد: قوطی ، حلقوی و کانولار (همچنین به آن می توان گفت حلقه حلقوی حلقوی می باشد). پس سوزها اغلب نوع دیگری از احتراق محسوب می شوند.
احتراق ها در تعیین بسیاری از خصوصیات عملکردی موتور مانند بازده سوخت ، میزان انتشار و پاسخ گذرا (پاسخ به شرایط متغیر مانند جریان سوخت و سرعت هوا) نقش مهمی دارند.
احتراق در توربوجت
هدف از احتراق در یک توربین گاز افزودن انرژی به سیستم برای تأمین انرژی توربین ها و تولید گاز با سرعت بالا برای تخلیه از طریق نازل در کاربردهای هواپیما است. مانند هر چالش مهندسی ، تحقق این امر مستلزم متعادل سازی بسیاری از ملاحظات طراحی ، مانند موارد زیر است:
سوخت را کاملاً احتراق کنید. در غیر این صورت ، موتور سوخت نسوخته را هدر داده و انتشار ناخواسته هیدروکربن های نسوخته ، مونوکسیدکربن (CO) و دوده ایجاد می کند.
افت فشار کم روی دور احتراق. توربینی که این احتراق تغذیه می کند برای کارایی کارآمد به جریان فشار زیادی نیاز دارد.
شعله (احتراق) باید درون احتراق نگه داشته شود. اگر احتراق دوباره در موتور رخ دهد ، مراحل توربین به راحتی گرم می شوند و آسیب می بینند. علاوه بر این ، در حالی که پره های توربین به پیشرفت بیشتری می رسند و توانایی مقاومت در برابر دماهای بالاتر را دارند ، در حال طراحی محفظه های احتراق در دمای بالاتر و نیاز به طراحی قسمت های احتراق برای مقاومت در برابر دمای بالاتر است.
باید در صورت شعله ور شدن موتور بتواند در ارتفاع زیاد دوباره نور بگیرد.
مشخصات دمای خروجی یکنواخت. اگر در جریان خروجی نقاط داغی وجود داشته باشد ، توربین ممکن است تحت تنش گرمایی یا سایر انواع خرابی قرار بگیرد. به همین ترتیب ، مشخصات دما در داخل احتراق باید از ایجاد نقاط گرم جلوگیری کند ، زیرا این موارد می توانند به یک احتراق از داخل آسیب برسانند یا از بین ببرند.
طیف وسیعی از عملکرد. اکثر احتراق ها باید بتوانند با فشارهای مختلف ورودی ، دما و جریان های جرمی کار کنند. این فاکتورها هم با تنظیمات موتور و هم با شرایط محیطی تغییر می کنند (یعنی گاز کامل در ارتفاع کم می تواند با گاز بیکار در ارتفاع زیاد متفاوت باشد).
این قاب پوسته خارجی احتراق است و یک ساختار کاملاً ساده است. پوشش به طور کلی نیاز به نگهداری کمی دارد. این مورد توسط هوای جاری در آن در برابر بارهای گرمایی محافظت می شود ، بنابراین عملکرد حرارتی نگرانی محدودی دارد. با این حال ، این پوشش به عنوان یک مخزن تحت فشار عمل می کند که باید تفاوت فشارهای زیاد درون احتراق و فشار پایین خارج را تحمل کند. این بار مکانیکی (نه گرمایی) یک عامل طراحی محرک در مورد است.
پخش کننده
هدف از پخش کننده این است که هوا را با سرعت زیاد ، بسیار فشرده و از کمپرسور به سرعت مطلوب احتراق برساند. کاهش سرعت منجر به از دست رفتن اجتناب ناپذیر فشار کل می شود ، بنابراین یکی از چالش های طراحی محدود کردن افت فشار تا حد ممکن است. بعلاوه ، دیفیوزر باید طوری طراحی شود که با جلوگیری از اثرات جریان مانند جداسازی لایه مرزی ، تا آنجا که ممکن است اعوجاج جریان را محدود کند . همانند اکثر اجزای موتور توربین گاز ، دیفیوزر تا حد ممکن کوتاه و سبک طراحی شده است.
پوزه
پوزه امتداد گنبد است (به زیر مراجعه کنید) که به عنوان یک تقسیم کننده هوا عمل می کند و هوای اولیه را از جریانهای ثانویه هوا جدا می کند
گنبد / چرخان
گنبد و چرخش بخشی از احتراق است که هوای اولیه با ورود به منطقه احتراق از آن عبور می کند ( مسیرهای جریان هوا را در زیر ببینید). نقش آنها ایجاد تلاطم در جریان برای مخلوط کردن سریع هوا با سوخت است. ] احتراق های اولیه تمایل به استفاده از گنبدهای بدنه بدنه (به جای چرخش) داشتند که از یک صفحه ساده برای ایجاد تلاطم بیداری برای مخلوط کردن سوخت و هوا استفاده می کردند. با این حال ، بیشتر طراحی های مدرن دارای ثبات در چرخش هستند (از چرخان استفاده کنید). چرخنده یک منطقه کم فشار محلی ایجاد می کند که برخی از محصولات احتراق را مجبور به گردش مجدد می کند و تلاطم زیادی ایجاد می کند. با این حال ، هرچه تلاطم بیشتر باشد ، افت فشار برای احتراق بیشتر خواهد بود ، بنابراین گنبد و چرخش باید با دقت طراحی شود تا تلاطم بیشتری نسبت به مقدار لازم برای مخلوط شدن سوخت و هوا ایجاد نشود.
تزریق کننده ی سوخت
انژکتورهای سوخت محفظه احتراق چرخشی در توربوفن
انژکتور سوخت وظیفه وارد کردن سوخت به منطقه احتراق را بر عهده دارد و همراه با چرخش (در بالا) وظیفه مخلوط کردن سوخت و هوا را بر عهده دارد. چهار نوع اصلی انژکتور سوخت وجود دارد. انژکتورهای فشار دهنده ، انفجار هوا ، بخار شونده و انژکتورهای پیش مخلوط / غنی سازی. انژکتورهای سوخت اتمیزه کننده فشارها به فشارهای بالای سوخت (تا حد 3400 کیلوپاسکال (500 psi)) متکی هستند تا [nb 1] سوخت را اتمی کنند. این نوع انژکتور سوخت بسیار ساده بودن این مزیت را دارد اما معایب مختلفی دارد. سیستم سوخت باید به اندازه کافی مقاوم باشد تا بتواند در برابر فشارهای بالا مقاومت کند و سوخت به صورت ناهمگن اتمی شده و منجر به احتراق ناقص یا ناهموار می شود که آلاینده ها و دود بیشتری دارد.
نوع دوم انژکتور سوخت انژکتور انفجار هوا است. این انژکتور یک ورق سوخت را با جریان هوا "منفجر می کند" و سوخت را به قطرات همگن تبدیل می کند. این نوع انژکتور سوخت منجر به اولین احتراق های بدون دود شد. هوای مورد استفاده دقیقاً همان مقدار هوای اولیه است (به مسیرهای جریان هوا در زیر مراجعه کنید) که به جای چرخش از طریق انژکتور هدایت می شود. این نوع انژکتور همچنین فشار سوخت کمتری نسبت به نوع اتمیزه فشار دارد.
انژکتور سوخت بخار شونده ، نوع سوم ، مشابه انژکتور انفجار هوا است در آنجا که هوای اولیه با سوخت به منطقه احتراق تزریق می شود ، با سوخت مخلوط می شود. با این حال ، مخلوط سوخت و هوا از طریق یک لوله در داخل منطقه احتراق عبور می کند. گرما از ناحیه احتراق به مخلوط سوخت و هوا منتقل می شود و مقداری از سوخت را بخار می کند (بهتر آن را مخلوط می کند) قبل از احتراق. این روش باعث می شود تا سوخت با تابش حرارتی کمتری سوخت شود ، که به محافظت از آستر کمک می کند. با این حال ، لوله بخار ساز ممکن است با دوام سوخت کم در داخل آن ، مشکلات دوام جدی داشته باشد (سوخت داخل لوله ، لوله را از گرمای احتراق محافظت می کند
انژکتورهای پیش مخلوط / بخار دهنده با مخلوط کردن یا بخار کردن سوخت قبل از رسیدن سوخت به منطقه احتراق کار می کنند. این روش باعث می شود که سوخت بسیار یکنواخت با هوا مخلوط شود و باعث کاهش انتشار از موتور شود. یک عیب این روش این است که سوخت ممکن است قبل از رسیدن مخلوط سوخت و هوا به منطقه احتراق ، به طور خودکار روشن شود یا در غیر این صورت احتراق کند. در صورت بروز چنین اتفاقی احتراق به طور جدی آسیب دیده است.
اشتعال
بیشتر دستگاه های جرقه زنی در کاربردهای توربین گاز ، جرقه های برقی هستند ، مشابه شمع های خودرو . جرقه زنی باید در منطقه احتراق باشد که در آن سوخت و هوا از قبل مخلوط شده اند ، اما باید به اندازه کافی در بالادست باشد تا توسط خود احتراق آسیب نبیند. هنگامی که احتراق در ابتدا توسط دستگاه جرقه زنی شروع شد ، خود دوام می آورد و دیگر از دستگاه جرقه زنی استفاده نمی شود. در احتراق های حلقوی و حلقوی (نگاه کنید به انواع احتراق ها)در زیر) ، شعله می تواند از یک منطقه احتراق به منطقه دیگر گسترش یابد ، بنابراین در هر یک از دستگاه های احتراق نیازی نیست. در بعضی از سیستمها از روشهای کمکی احتراق استفاده می شود. یکی از این روش ها تزریق اکسیژن است ، جایی که اکسیژن به ناحیه اشتعال منتقل می شود و به راحتی سوخت می شود. این امر به ویژه در برخی از برنامه های هواپیما که ممکن است مجبور به راه اندازی مجدد موتور در ارتفاع زیاد باشد بسیار مفید است.
مسیرهای جریان هوا
هوای اولیه
این هوای اصلی احتراق است. این هوا از کمپرسور فشار بالا (که اغلب از طریق پخش کننده کاهش می یابد) بسیار فشرده شده است که از طریق کانالهای اصلی در گنبد احتراق و اولین مجموعه از سوراخ های بوش تغذیه می شود. این هوا با سوخت مخلوط شده و سپس سوخت می شود.
هوای میانی
هوای میانی هوایی است که از طریق مجموعه دوم سوراخهای آستر به منطقه احتراق تزریق می شود (هوای اولیه از مجموعه اول عبور می کند). این هوا فرآیندهای واکنش را کامل می کند ، هوا را خنک می کند و غلظت های بالای مونوکسیدکربن (CO) و هیدروژن (H 2 ) را رقیق می کند . ]
هوای رقت
هوای رقت جریان هوایی است که از طریق سوراخهای آستر در انتهای محفظه احتراق تزریق می شود تا به خنک شدن هوا قبل از رسیدن به مراحل توربین کمک کند. از هوا برای تولید مشخصات دمایی یکنواخت مورد نظر در احتراق به دقت استفاده می شود. با این حال ، همانطور که فناوری تیغه توربین بهبود می یابد و به آنها امکان مقاومت در برابر دماهای بالاتر را می دهد ، از هوای رقت کمتر استفاده می شود و امکان استفاده از هوای احتراق بیشتر فراهم می شود.
خنک کننده هوا
هوای خنک کننده جریان هوایی است که از طریق سوراخهای کوچک آستر تزریق می شود تا یک لایه (فیلم) از هوای خنک ایجاد شود تا آستر از دمای احتراق محافظت شود. نحوه اجرای هوای خنک کننده باید به دقت طراحی شود تا مستقیماً با هوا و فرآیند احتراق تعامل نداشته باشد. در بعضی موارد ، تا 50٪ از هوای ورودی به عنوان هوای خنک کننده استفاده می شود. چندین روش مختلف برای تزریق این هوای خنک کننده وجود دارد و این روش می تواند بر مشخصات دمایی که بوش در معرض آن قرار دارد تأثیر بگذارد
ترتیب احتراق های نوع قوطی برای موتور توربین گاز ، که محور را از طریق اگزوز می بیند. رنگ آبی مسیر جریان خنک کننده را نشان می دهد ، نارنجی مسیر جریان محصول احتراق را نشان می دهد.
می توان ویرایش کنید
احتراق قوطی محفظه احتراق استوانه ای مستقل است. هر "قوطی" انژکتور سوخت ، جرقه زنی ، آستر و محفظه مخصوص به خود را دارد هوای اولیه کمپرسور به داخل هر قوطی هدایت می شود ، در آنجا کند می شود ، با سوخت مخلوط می شود و سپس مشتعل می شود. هوای ثانویه نیز از کمپرسور می آید ، جایی که در خارج از آستر تغذیه می شود (داخل آن محل احتراق است). سپس هوای ثانویه ، معمولاً از طریق شکافهای آستر ، به منطقه احتراق وارد می شود تا از طریق خنک کننده فیلم نازک ، آستر خنک شود.
در بیشتر برنامه ها ، چندین قوطی در اطراف محور مرکزی موتور مرتب شده و اگزوز مشترک آنها به توربین (های) منتقل می شود. از احتراق های نوع قوطی به دلیل سهولت در طراحی و آزمایش ، بیشتر در موتورهای توربین گازی اولیه استفاده می شد (می توان یک قوطی را آزمایش کرد ، نه اینکه کل سیستم را آزمایش کند). احتراق از نوع قوطی به راحتی قابل نگهداری است ، زیرا به جای کل بخش احتراق ، باید فقط یک قوطی جدا شود. اکثر موتورهای توربین گازی مدرن (مخصوصاً برای کاربردهای هواپیما) از احتراق قوطی استفاده نمی کنند ، زیرا وزن آنها بیشتر از سایر گزینه هاست. علاوه بر این ، افت فشار در قوطی به طور کلی بیشتر از سایر احتراق ها است (به میزان 7٪). اکثر موتورهای مدرن است که محفظه احتراق استفاده می می توربوشفت های کمپرسور گریز از مرکز.
احتراق کانولار برای یک موتور توربین گازی ، محور مشاهده از طریق اگزوز
نوع بعدی احتراق احتراق کانولار است . این اصطلاح بندری از "حلقه قوطی" است. مانند احتراق نوع قوطی ، می توان احتراق های حلقوی دارای مناطق احتراق گسسته است که در آسترهای جداگانه با انژکتورهای سوخت خاص خود قرار دارند. برخلاف احتراق قوطی ، تمام مناطق احتراق دارای یک حلقه مشترک (حلقه) هستند. هر منطقه احتراق دیگر لازم نیست به عنوان یک مخزن تحت فشار عمل کند. مناطق احتراق همچنین می توانند از طریق سوراخهای آستر یا لوله های اتصال با یکدیگر "ارتباط" برقرار کنند که باعث می شود مقداری هوا به صورت محیطی جریان یابد. جریان خروجی از احتراق کانولار عموماً از مشخصات دمایی یکنواخت تری برخوردار است که برای قسمت توربین بهتر است. همچنین نیازی نیست که هر محفظه ای جرقه مخصوص خود را داشته باشد. هنگامی که آتش در یک یا دو قوطی روشن شد ، می تواند به راحتی به بقیه گسترش یابد و شعله ور شود. این نوع احتراق از نوع قوطی نیز سبک تر است و افت فشار کمتری دارد (در حد 6٪). با این حال ، نگهداری یک احتراق کانولار دشوارتر از یک احتراق کنسرو است.
احتراق حلقوی برای یک موتور توربین گاز ، محور مشاهده شده در اگزوز را مشاهده می کنید. دایره های کوچک نارنجی نازل های تزریق سوخت هستند.
نوع نهایی و متداولترین احتراق ، احتراق کاملا حلقوی است. احتراق های حلقوی مناطق احتراق جداگانه را از بین می برند و به راحتی یک آستر و پوشش مداوم در یک حلقه (آنولوس) دارند. احتراق های حلقوی مزایای زیادی دارد ، از جمله احتراق یکنواخت تر ، اندازه کوتاه تر (بنابراین سبک تر) و سطح کمتر. علاوه بر این ، احتراق های حلقوی تمایل دارند دمای خروجی بسیار یکنواختی داشته باشند. آنها همچنین کمترین افت فشار از سه طرح را دارند (به ترتیب 5٪). طراحی حلقوی نیز ساده تر است ، اگرچه آزمایش به طور کلی به یک دکل آزمایشی در اندازه کامل نیاز دارد. موتوری که از یک احتراق حلقوی استفاده می کند است. تقریباً در تمام موتورهای توربین گاز مدرن از احتراق حلقوی استفاده می شود. به همین ترتیب ، بیشتر تحقیقات و توسعه های احتراق بر بهبود این نوع متمرکز است.
یکی از تغییرات احتراق حلقوی استاندارد ، احتراق دو حلقه ای (DAC) است. مانند یک احتراق حلقوی ، DAC یک حلقه پیوسته و بدون مناطق احتراق جداگانه در اطراف شعاع است. تفاوت در این است که احتراق دارای دو منطقه احتراق در اطراف حلقه است. یک منطقه آزمایشی و یک منطقه اصلی. منطقه آزمایشی مانند یک احتراق حلقوی منفرد عمل می کند و تنها منطقه ای است که در سطوح کم قدرت کار می کند. در سطح قدرت بالا ، از منطقه اصلی نیز استفاده می شود و باعث افزایش جریان هوا و جرم از طریق احتراق می شود.
دود عمدتا با مخلوط کردن یکنواخت سوخت و هوا کاهش می یابد. همانطور که در بخش انژکتور سوخت در بالا بحث شد . اکثر موتورهای مدرن از این نوع انژکتورهای سوخت استفاده می کنند و اساساً بدون دود هستند.تصویر
رهام حسامی دانشجوی ترم سوم هوافضا
تصویر

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 142

جنسیت:

Re: محفظه احتراق

پست توسط عبدالرضا علي پور »

درود بر شما رهام جان پس تو فرایند موتورهای جت 75 درصد از هوایی که وارد سیستم نازل میشود برای خنک کاری قطعات و گرفتن حرارت بالای کار است تا قطعات از بین نرود و 25 درصد از این هوای کمپرس شده صرف تراکم در محفظه سوخت میشود --سوال اصلی من در مورد سیستم جرقه زن بود که اشتباها در اون پست به انژکتور خطاب کردم و سوالم این بود که سیستم جرقه زن یا همون شمع ها بعد از اینکه مشعل را روشن کردن و مشعل بر قرار شد دیگه مجددا نیاز نیست که این شمع ها مثل موتور خودرو دایما در جریان کار باشند و با برقراری مشعل میتونند از مدار عمل کردی خارج بشوند این شمع ها و در صورت نیاز زمانی که مشعل خاموش بشود و نیاز به برقراری مشعل باشد باید سیستم جرقه زن به مدار وارد بشود که با توضیحات کاملی که دادید متوجه شدم
آخرین ویرایش توسط عبدالرضا علي پور جمعه ۱۳۹۹/۹/۲۸ - ۱۸:۲۰, ویرایش شده کلا 1 بار

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 142

جنسیت:

Re: محفظه احتراق

پست توسط عبدالرضا علي پور »

در مورد خود سیستم جرقه زن هم اگه زحمتی نیست یه شکل شماتیک و توصیحی برامون بگذار میخوام بدونم جرقه دقیقا به چه صورتی ایجاد میشود فکر کنم باسیستم جرقه زنی خودرو باید متفاوت تر باشد

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3226

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

Re: محفظه احتراق

پست توسط rohamavation »

جواب شما از شمع و باتری هرگز برای راه اندازی مستقیم هر موتور استفاده نمی شود ، چه اسکوتر ماشین و چه قطار. و هواپیما در عوض برای تأمین انرژی یک موتور استارتر کوچک استفاده می شود که موتور اصلی را روشن می کند.
موتورهای جت چیزی شبیه به شمع های شمع به نام شمع های احتراق دارند. این شاخه ها جرقه لازم را برای احتراق ایجاد می کنند. در هر موتور دو دستگاه جرقه زنی وجود دارد و انرژی آنها توسط واحدهای اشتعال پر انرژی (HEIU) تامین می شود. برای هر پلاگین یک HEIU وجود دارد. اصل کار HEIU کمی پیچیده است و باید یک سوال کاملا جدید باشد.
آنجا که سیستم های اشتعال توربین بیشتر برای مدت کوتاهی در طول چرخه راه اندازی موتور کار می کنند ، به طور معمول ، آنها بدون مشکل از سیستم جرقه زنی موتور رفت و برگشت معمول استفاده می کنند. سیستم جرقه زنی موتور توربین نیازی به زمان بندی برای جرقه زدن در یک نقطه دقیق از چرخه عملیاتی ندارد. برای اشتعال سوخت در احتراق استفاده می شود و سپس خاموش می شود. حالت های دیگر عملکرد سیستم اشتعال توربین ، مانند احتراق مداوم که در ولتاژ و سطح انرژی پایین تری استفاده می شود ، برای شرایط خاص پرواز استفاده می شود.
در صورت شعله ور شدن موتور از احتراق مداوم استفاده می شود. این احتراق می تواند سوخت را دوباره روشن کرده و موتور را از توقف باز دارد. نمونه هایی از حالت های حیاتی پرواز که از احتراق مداوم استفاده می کنند ، برخاستن ، فرود آمدن و برخی شرایط غیر عادی و اضطراری است.
اکثر موتورهای توربین گازی به سیستم اشتعال از نوع خازنی با انرژی بالا و مجهز هستند و توسط جریان هوای فن خنک می شوند. هوای فن به جعبه تحریک کننده منتقل می شود ، و سپس در اطراف سرب جرقه زنی جریان می یابد و قبل از اینکه دوباره به قسمت نازل برود ، جرقه زنی را احاطه می کند. خنک کننده هنگامی مهم است که از احتراق مداوم برای مدت زمان طولانی استفاده شود. موتورهای توربین گازی ممکن است مجهز به سیستم اشتعال از نوع الکترونیکی باشند ، که نوعی سیستم ساده تر از نوع خازن است.
موتور توربین معمولی مجهز به سیستم اشتعال خازنی یا تخلیه خازن متشکل از دو واحد اشتعال مستقل یکسان است که از یک منبع برق مشترک ولتاژ پایین (DC) کار می کنند: باتری هواپیما ، 115 AC یا آهنربای دائمی آن ژنراتور ژنراتور مستقیماً توسط موتور از طریق جعبه دنده لوازم جانبی چرخانده می شود و در هر زمان چرخش موتور نیرو تولید می کند.
سوخت در موتورهای توربین در شرایط جوی ایده آل به راحتی قابل اشتعال است ، اما از آنجا که آنها اغلب در دمای پایین در ارتفاعات کار می کنند ، ضروری است که سیستم قادر به تأمین جرقه با شدت گرما باشد. بنابراین ، یک ولتاژ بالا از طریق یک جرقه گسترده جرقه زا به قوس الکتریکی عرضه می شود ، و سیستم اطمینان را در یک درجه اطمینان بالا تحت شرایط بسیار متفاوت از ارتفاع ، فشار جو ، دما ، تبخیر سوخت و ولتاژ ورودی فراهم می کند.
یک سیستم اشتعال معمولی شامل دو واحد تحریک کننده ، دو ترانسفورماتور ، دو لامپ اشتعال متوسط ​​و دو لید فشار قوی است. بنابراین ، به عنوان یک عامل ایمنی ، سیستم اشتعال در واقع یک سیستم دوگانه است که برای آتش دو شاخه احتراق طراحی شده است.
سیستم های احتراق موتور توربینتصویر
اجزای سیستم اشتعال توربین
. یک ولتاژ ورودی 24 ولت DC به مخزن ورودی واحد تحریک کننده ارائه می شود. قبل از اینکه انرژی الکتریکی به واحد تحریک کننده برسد ، از فیلتر عبور می کند که مانع از ایجاد ولتاژ صدا در سیستم الکتریکی هواپیما می شود. توان ورودی ولتاژ پایین با یک موتور DC کار می کند که یک بادامک چند لولایی و یک بادامک تک لوب را راه اندازی می کند. همزمان ، توان ورودی به مجموعه ای از نقاط قطع کننده که توسط بادامک چند لول فعال می شوند ، تأمین می شود.تصویر
سیستم اشتعال از نوع خازن
از نقاط قطع کننده ، یک جریان به سرعت قطع شده به یک ترانسفورماتور خودکار منتقل می شود. با بسته شدن شکن ، جریان جریان از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. با باز شدن شکن ، جریان جریان متوقف می شود و سقوط میدان باعث ایجاد ولتاژ در ثانویه ترانس می شود. این ولتاژ باعث می شود که یک پالس جریان از طریق یکسو کننده به خازن ذخیره شود که جریان را به یک جهت محدود می کند. با پالس های مکرر ، خازن ذخیره حداکثر تقریباً 4 ژول شارژ می گیرد. (توجه: 1 ژول در ثانیه برابر است با 1 وات.) خازن ذخیره سازی از طریق ترانسفورماتور تحریک کننده و یک کنتاکتور به طور معمول باز به جرقه زن متصل می شود.
وقتی شارژ خازن جمع شد ، کنتاکتور با عملکرد مکانیکی بادامک یک لوب بسته می شود. بخشی از بار از طریق ترانسفورماتور محرک و خازن متصل به آن جریان می یابد. این جریان باعث ایجاد ولتاژ بالا در ثانویه می شود که شکاف جرقه را یونیزه می کند.
هنگامی که جرقه جرقه ای هدایت می شود ، خازن ذخیره سازی باقیمانده انرژی جمع شده خود را همراه با بار از خازن به صورت سری با ترانسفورماتور تحریک کننده اولیه تخلیه می کند. سرعت جرقه در جرقه زن متناسب با ولتاژ منبع تغذیه DC که بر دور موتور تأثیر می گذارد ، متفاوت است. با این حال ، از آنجا که هر دو بادگیر به یک شافت متصل شده اند ، خازن ذخیره همیشه قبل از تخلیه ذخیره انرژی خود را از همان تعداد پالس جمع می کند. استفاده از ترانسفورماتور تحریک کننده با فرکانس بالا ، با یک سیم پیچ ثانویه با واکنش پایین ، مدت زمان تخلیه را به حداقل می رساند. این غلظت حداکثر انرژی در حداقل زمان باعث ایجاد جرقه ای مطلوب برای اهداف اشتعال می شود که قادر به انباشت رسوبات کربن و گلبول های بخار سوخت است.
تمام ولتاژهای بالا در مدارهای تحریک کننده کاملاً از مدارهای اصلی جدا شده است. تحریک کننده کاملاً مهر و موم شده است و از کلیه اجزای سازنده در برابر شرایط نامطلوب عملکرد محافظت می کند و احتمال روشن شدن برق در ارتفاع به دلیل تغییر فشار را از بین می برد. این امر همچنین محافظت در برابر نشت ولتاژ فرکانس بالا را در تداخل رادیویی هواپیما تضمین می کند.
واحد تحریک کننده تخلیه خازن
این سیستم از نوع ظرفیت ، اشتعال را برای موتورهای توربین فراهم می کند. مانند سایر سیستمهای اشتعال توربین ، فقط برای راه اندازی موتور مورد نیاز است. هنگامی که احتراق آغاز شد ، شعله مداوم است. انرژی در خازن ها ذخیره می شود. هر مدار تخلیه دارای دو خازن ذخیره است. هر دو در واحد تحریک کننده قرار دارند. ولتاژ روی این خازن ها توسط واحدهای ترانسفورماتور افزایش می یابد. در لحظه شلیک پلاگین اشتعال ، مقاومت شکاف به اندازه کافی پایین می آید تا خازن بزرگتر از طریق شکاف تخلیه شود. تخلیه خازن دوم از ولتاژ پایین است اما از انرژی بسیار بالایی برخوردار است. نتیجه این کار جرقه ای از شدت گرما است که قادر است نه تنها باعث مخلوط شدن سوختهای غیر عادی شود بلکه باعث سوختن هرگونه رسوب خارجی در الکترودهای پلاگین می شود.
تحریک کننده فن خنک کننده فن
تحریک کننده یک واحد دوتایی است که در هر دو شاخه احتراق جرقه ایجاد می کند. تا زمان روشن شدن موتور یک سری پیوسته جرقه تولید می شود. سپس برق قطع می شود و در هنگام کار موتور غیر از احتراق مداوم برای برخی شرایط خاص ، دوشاخه آتش نمی زند. به همین دلیل است که برقی ها برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد در هنگام استفاده طولانی از احتراق مداوم ، هوا خنک می شوند.
پلاگین های اشتعال
شمع جرقه زنی سیستم اشتعال موتور توربین با شمع سیستم جرقه زنی موتور رفت و برگشتی تفاوت قابل توجهی دارد. الکترود آن باید بتواند جریانی با انرژی بسیار بالاتر از الکترود شمع معمولی را تحمل کند. این جریان پرانرژی می تواند به سرعت باعث فرسایش الکترود شود ، اما دوره های کوتاه بهره برداری ، این جنبه از نگهداری احتراق را به حداقل می رساند. شکاف الکترود شمع معمولی بسیار بزرگتر از یک شمع طراحی شده است زیرا فشارهای عملیاتی بسیار پایین تر هستند و جرقه می تواند راحت تر از شمع شمع قوس بزند. سرانجام ، رسوب الکترود ، متداول در شمع ، با حرارت جرقه با شدت بالا به حداقل می رسد.
پلاگین اشتعال شکاف حلقوی معمولی
نوع دیگری از پلاگین اشتعال ، دوشاخه شکاف محدود ، در برخی از انواع موتورهای توربین استفاده می شود. در دمای بسیار خنک تری کار می کند زیرا به داخل آستر محفظه احتراق نمی رود. این امکان وجود دارد زیرا جرقه نزدیک شاخه باقی نمی ماند ، اما فراتر از سطح آستر محفظه احتراق قوس می زند.
پلاگین اشتعال شکاف محدود
کارایی دمای توربین جت
بهره وری موتور جت متأسفانه پیچیده تر از عملکرد یک به یک بین دمای ثابت توربین و بازده است. بازده ترمودینامیکی یک موتور توربین به عنوان توان تولیدی مفید استخراج شده از انرژی شیمیایی اضافه شده توسط سوخت تعریف می شود.$\dot{Q} = \dot{m} \cdot c_{pg} \cdot (T_{3t} - T_{2t}) \tag{1} $با m˙ = جریان جرم در موتور ، cpg = ثابت گاز ، T3t = دمای کل در ورودی توربین. دمای کل دمایی است که هنگام فشرده سازی جریان گاز از طریق همسانگردی اندازه گیری می شه$ T_t = T + v^2/(2 * C_p) \tag{2}$
توان خروجی هم $ P_{gg} = \dot{}m \cdot c_{pg} \cdot T_{4t} \left[ 1 - {\left(\frac{p_0}{p_{4t}} \right)}^{\frac{\kappa_g - 1}{\kappa_g}} \right] \tag{3}$
T4t = دمای راکد در خروجی توربین.
p0 = فشار استاتیک در ورودی موتور ، تابعی از تراکم هوا و سرعت هوا.
p4t = فشار راکد در خروجی توربین ، که بستگی به میزان انرژی توربین از جریان گاز دارد.
تصویر

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 142

جنسیت:

Re: محفظه احتراق

پست توسط عبدالرضا علي پور »

از نفت سفید یا همون ATK دیدم به عنوان سوخت استفاده میشود ولتاژ جرقه برای هوا و سوخت تحت فشار در محدوده مشعل باید چند ولت باشه ؟

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3226

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

Re: محفظه احتراق

پست توسط rohamavation »

شمع های هواپیمایی باید در حالی که در دامنه وسیعی از دمای ممکن در موتور هواپیما قرار دارند ، کار کنند. شمع با شکاف 0.020 اینچ باید بتواند حدود 14000 ولت را کنترل کند و در طول عمر خود به طور قابل اعتماد آتش بگیرد.
شمع های هواپیمایی دارای یک الکترود مرکز مثبت هستند که از طریق یک مقاومت به ترمینال منجر به احتراق متصل می شود. این مجموعه الکترود مرکزی در یک عایق سرامیکی قرار دارد که مانع از اتصال ولتاژ جریان الکتریکی بالا توسط مگنتو در برابر پوسته بیرونی فلز می شود که حاوی الکترود (های) منفی است.
این دوشاخه ها برای مقاومت در برابر شرایط شدید کار طراحی شده اند و در صورت نگهداری صحیح معمولاً طول عمر بالایی دارند.
تمیز کردن ، جا زدن و چرخش منظم شمع ها به شما اطمینان می دهد که طولانی ترین و قابل اطمینان ترین عمر مفید برای هر شمع را داشته باشید. کشیدن و بازرسی منظم شاخه ها به تشخیص سلامت سیلندر نیز کمک می کند.
شمع های هواپیمایی دارای یک الکترود مرکز مثبت هستند که از طریق یک مقاومت به ترمینال منجر به احتراق متصل می شود. این مجموعه الکترود مرکزی در یک عایق سرامیکی قرار دارد که مانع از اتصال ولتاژ جریان الکتریکی بالا توسط مگنتو در برابر پوسته بیرونی فلز می شود که حاوی الکترود (های) منفی است.
این دوشاخه ها برای مقاومت در برابر شرایط شدید کار طراحی شده اند و در صورت نگهداری صحیح معمولاً طول عمر بالایی دارند.
اکثر موتورهای توربین گازی به سیستم اشتعال از نوع خازنی با انرژی بالا و مجهز هستند و توسط جریان هوای فن خنک می شوند. هوای فن به جعبه تحریک کننده منتقل می شود ، و سپس در اطراف سرب جرقه زنی جریان می یابد و قبل از اینکه دوباره به قسمت نازل برود ، جرقه زنی را احاطه می کند. خنک کننده هنگامی مهم است که از احتراق مداوم برای مدت زمان طولانی استفاده شود. موتورهای توربین گازی ممکن است مجهز به سیستم اشتعال از نوع الکترونیکی باشند ، که نوعی سیستم ساده تر از نوع خازن است.
موتور توربین معمولی مجهز به سیستم اشتعال خازنی یا تخلیه خازن متشکل از دو واحد اشتعال مستقل یکسان است که از یک منبع برق مشترک ولتاژ پایین (DC) کار می کنند: باتری هواپیما ، 115 AC یا آهنربای دائمی آن ژنراتور ژنراتور مستقیماً توسط موتور از طریق جعبه دنده لوازم جانبی چرخانده می شود و در هر زمان چرخش موتور نیرو تولید می کند.
سوخت در موتورهای توربین در شرایط جوی ایده آل به راحتی قابل اشتعال است ، اما از آنجا که آنها اغلب در دمای پایین در ارتفاعات کار می کنند ، ضروری است که سیستم قادر به تأمین جرقه با شدت گرما باشد. بنابراین ، یک ولتاژ بالا از طریق یک جرقه گسترده جرقه زا به قوس الکتریکی عرضه می شود ، و سیستم اطمینان را در یک درجه اطمینان بالا تحت شرایط بسیار متفاوت از ارتفاع ، فشار جو ، دما ، تبخیر سوخت و ولتاژ ورودی فراهم می کند.
یک سیستم اشتعال معمولی شامل دو واحد تحریک کننده ، دو ترانسفورماتور ، دو لامپ اشتعال متوسط ​​و دو لید فشار قوی است. بنابراین ، به عنوان یک عامل ایمنی ، سیستم اشتعال در واقع یک سیستم دوگانه است که برای آتش دو شاخه احتراق طراحی شده است.
سیستم اشتعال از نوع خازن
از نقاط قطع کننده ، یک جریان به سرعت قطع شده به یک ترانسفورماتور خودکار منتقل می شود. با بسته شدن شکن ، جریان جریان از طریق سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. با باز شدن شکن ، جریان جریان متوقف می شود و سقوط میدان باعث ایجاد ولتاژ در ثانویه ترانس می شود. این ولتاژ باعث می شود که یک پالس جریان از طریق یکسو کننده به خازن ذخیره شود که جریان را به یک جهت محدود می کند. با پالس های مکرر ، خازن ذخیره حداکثر تقریباً 4 ژول شارژ می گیرد. (توجه: 1 ژول در ثانیه برابر است با 1 وات.) خازن ذخیره سازی از طریق ترانسفورماتور تحریک کننده و یک کنتاکتور به طور معمول باز به جرقه زن متصل می شود.
وقتی شارژ خازن جمع شد ، کنتاکتور با عملکرد مکانیکی بادامک یک لوب بسته می شود. بخشی از بار از طریق ترانسفورماتور محرک و خازن متصل به آن جریان می یابد. این جریان باعث ایجاد ولتاژ بالا در ثانویه می شود که شکاف جرقه را یونیزه می کند.
هنگامی که جرقه جرقه ای هدایت می شود ، خازن ذخیره سازی باقیمانده انرژی جمع شده خود را همراه با بار از خازن به صورت سری با ترانسفورماتور تحریک کننده اولیه تخلیه می کند. سرعت جرقه در جرقه زن متناسب با ولتاژ منبع تغذیه DC که بر دور موتور تأثیر می گذارد ، متفاوت است. با این حال ، از آنجا که هر دو بادگیر به یک شافت متصل شده اند ، خازن ذخیره همیشه قبل از تخلیه ذخیره انرژی خود را از همان تعداد پالس جمع می کند. استفاده از ترانسفورماتور تحریک کننده با فرکانس بالا ، با یک سیم پیچ ثانویه با واکنش پایین ، مدت زمان تخلیه را به حداقل می رساند. این غلظت حداکثر انرژی در حداقل زمان باعث ایجاد جرقه ای مطلوب برای اهداف اشتعال می شود که قادر به انباشت رسوبات کربن و گلبول های بخار سوخت است.
تمام ولتاژهای بالا در مدارهای تحریک کننده کاملاً از مدارهای اصلی جدا شده است. تحریک کننده کاملاً مهر و موم شده است و از کلیه اجزای سازنده در برابر شرایط نامطلوب عملکرد محافظت می کند و احتمال روشن شدن برق در ارتفاع به دلیل تغییر فشار را از بین می برد. این امر همچنین محافظت در برابر نشت ولتاژ فرکانس بالا را در تداخل رادیویی هواپیما تضمین می کند.
واحد تحریک کننده تخلیه خازن
این سیستم از نوع ظرفیت ، اشتعال را برای موتورهای توربین فراهم می کند. مانند سایر سیستمهای اشتعال توربین ، فقط برای راه اندازی موتور مورد نیاز است. هنگامی که احتراق آغاز شد ، شعله مداوم است. انرژی در خازن ها ذخیره می شود. هر مدار تخلیه دارای دو خازن ذخیره است. هر دو در واحد تحریک کننده قرار دارند. ولتاژ روی این خازن ها توسط واحدهای ترانسفورماتور افزایش می یابد. در لحظه شلیک پلاگین اشتعال ، مقاومت شکاف به اندازه کافی پایین می آید تا خازن بزرگتر از طریق شکاف تخلیه شود. تخلیه خازن دوم از ولتاژ پایین است اما از انرژی بسیار بالایی برخوردار است. نتیجه این کار جرقه ای از شدت گرما است ، که قادر است نه تنها باعث مخلوط شدن سوختهای غیر عادی شود بلکه باعث سوختن هرگونه رسوب خارجی در الکترودهای پلاگین می شود.
پلاگین های اشتعال
شمع جرقه زنی سیستم اشتعال موتور توربین با شمع سیستم جرقه زنی موتور رفت و برگشتی تفاوت قابل توجهی دارد. الکترود آن باید بتواند جریانی با انرژی بسیار بالاتر از الکترود شمع معمولی را تحمل کند. این جریان پرانرژی می تواند به سرعت باعث فرسایش الکترود شود ، اما دوره های کوتاه بهره برداری ، این جنبه از نگهداری احتراق را به حداقل می رساند. شکاف الکترود شمع معمولی بسیار بزرگتر از یک شمع طراحی شده است زیرا فشارهای عملیاتی بسیار پایین تر هستند و جرقه می تواند راحت تر از شمع شمع قوس بزند. سرانجام ، رسوب الکترود ، متداول در شمع ، با حرارت جرقه با شدت بالا به حداقل می رسد.
تصویر

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 142

جنسیت:

Re: محفظه احتراق

پست توسط عبدالرضا علي پور »

فاصله 02. اینچ میشود 5. mm برای دهانه شمع با این ولتاژ 14000 این فاصله کم نیست ؟ احتمالا باید بیشتر باشد

نمایه کاربر
You-See

نام: U30

محل اقامت: تهران

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۵/۱۹ - ۱۹:۰۵


پست: 1280

سپاس: 787

جنسیت:

تماس:

Re: محفظه احتراق

پست توسط You-See »

سلام.
Short answer: it takes about 30,000 volts per centimeter

یعنی در هوا برای هر یک سانتی متر 30هزار ولت نیاز دارید، برای اون فاصله کوچیک، 1500 ولت در هوا کافی به نظر می رسه.
البته هوای مرطوب، خشک، ساکن، آغشته به نفت و غیره متفاوت هست.
دوستای گلم حمایت کنید : https://cafebazaar.ir/app/com.nikanmehr.marmarxword/

عبدالرضا علي پور

نام: عبدالرضا علي پور

محل اقامت: بوشهر

عضویت : شنبه ۱۳۹۴/۷/۱۸ - ۰۰:۲۷


پست: 823

سپاس: 142

جنسیت:

Re: محفظه احتراق

پست توسط عبدالرضا علي پور »

احتمالا اینم باید فاصلش 2. اینچ باشه که میشه همون 5 mm و برای 14000 ولت فاصله مناسبی به نظر میرسد

نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3226

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

Re: محفظه احتراق

پست توسط rohamavation »

در طول 100 ساعت پرواز شمع متوسط ​​8 میلیون بار جرقه میزنه . برای مقاومت در برابر دمای 4000 درجه فارنهایت ، فشار 2000 psi و 24000 ولت ساخته شده است. عملکرد شمع کاملاً مهم است. .فاصله همان هست که گفتمتصویر و تصویر
تصویر

ارسال پست