قرقره موتور جت

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami

محل اقامت: City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1009

سپاس: 676

جنسیت:

تماس:

قرقره موتور جت

پست توسط rohamjpl »

موتورهای جت، بر خلاف موتورهای خودرو، برای شتاب گیری از حالت بیکار به رانش زیاد به چند ثانیه نیاز دارند. ... با شتاب گرفتن موتور، نیروی رانش بیشتری تولید می شود و شتاب سریعتر اتفاق می افتد. هنگامی که به دور مناسب شتاب داده می شود، موتور به عنوان قرقره شناخته می شود.قرقره در موتور جت چیست؟
"Spool" خلاصه مهندسی برای ترکیب یک کمپرسور موتور و توربین فشار بالا است که آن را با استفاده از یک محور محرک اتصال به حرکت در می آورد. ... هر قطعه کمپرسور توسط توربین مربوطه خود با استفاده از دو محور محرک مجزا که یکی در داخل دیگری قرار دارد به حرکت در می آید.
مزایای موتور 3 قرقره
نسبت های بالاتری از جریان هوای فن به جریان موتور را می دهد. این امکان افزایش رانش را بدون افزایش متناظر در سرعت جت و کاهش راندمان پیشرانه منجر به SF بالا می‌دهد.اجازه دهید ابتدا به جزئیات (ساده‌شده) نحوه عملکرد توربوپراپ بپردازیم. یک توربوپراپ اساساً یک موتور توربین گازی با ملخ چسبانده شده روی محور است. پروانه بیتی است که گشتاور و دور در دقیقه شفت موتور را به یک رانش به جلو تبدیل می کند. مقدار نیروی رو به جلو با RPM و گام تیغه تعیین می شود. این به این معنی است که، حتی اگر در RPM بالا هستید، می‌توانید پروانه خود را پر کنید تا هیچ نیروی رانش به جلو ایجاد نکند (پره‌ها صاف هستند). در همان دور در دقیقه، فقط می توانید تیغه های خود را طوری قرار دهید که نیروی رانش زیادی تولید کنند. البته، این به قیمت افزایش درگ است، بنابراین موتور باید برای حفظ RPM بیشتر تلاش کند. این به نوبه خود با تزریق سوخت بیشتر حاصل می شود.
حالا به یک توربوجت. برای یک توربوجت، چیزی که نیروی رانش تولید می‌کند، گاز خروجی از اگزوز است که با سرعت واقعی به عقب می‌رود. این با سوزاندن سوخت به دست می آید تا گاز داغ شود و منبسط شود، به طوری که می خواهد هرچه سریعتر از آنجا خارج شود. برای این کار یک موتور جت به هوای زیادی نیاز دارد. این هوا را توسط یک سری کمپرسور در جلوی موتور می مکد. سپس مقداری سوخت تزریق می‌شود و پس از آن تعدادی توربین وجود دارد که اطمینان حاصل می‌کند که کمپرسورها می‌توانند، و پس از آن یک نازل وجود دارد که انرژی باقی‌مانده را به سرعت گاز معکوس تبدیل می‌کند. اکنون می خواهیم نیروی محرکه را افزایش دهیم. این بدان معنی است که گاز باید سریعتر از پشت خارج شود. از آنجایی که نازل به طور کلی ثابت است، به این معنی است که شما فقط باید هوای بیشتری را از پشت خارج کنید (درست مانند یک شلنگ باغچه با شیر آب نیمه باز یا کاملا باز). این بدان معناست که ما باید هوای بیشتری را از جلو مکش کنیم، مقداری سوخت بیشتر بسوزانیم تا مطمئن شویم موتور به چرخش ادامه می‌دهد و هوای بیشتری از پشت خارج می‌شود.
صرفاً افزایش جریان سوخت کارساز نیست. موتورهای جت «لاغر» کار می کنند (هوای بیش از حد لازم)، و سوخت اضافی که به طور ناگهانی تزریق می کنید با تمام هوای اضافی می سوزد که ممکن است موتور شما را منفجر کند. اگر موتور شما منفجر نشود، هوای کمی برای شما باقی می‌ماند که نمی‌توانید تمام سوخت را بسوزانید، و چیزهای بد زیادی مانند دوده، مونوکسید کربن و سوخت نسوخته از اگزوز شما خارج می‌شود. این بدان معناست که شما فقط مقداری سوخت اضافی تزریق می‌کنید، منتظر می‌مانید تا موتورها "قرقره شوند" تا هوای بیشتری مکش کنند، و به همین ترتیب به تدریج دور موتور خود را افزایش دهید و سرعت گاز را به آن مرتبط کنید.
دو چیز باقی می ماند: چرا از نازل های ثابت استفاده کنیم؟ این به این دلیل است که فیزیک حکم می کند که برای کارآمد بودن موتورها، سرعت اگزوز باید تا حد امکان بالا باشد. در عمل، سرعت اگزوز تا حد امکان به سرعت صوت در گاز داغ دودکش نزدیک می شود. استفاده از یک نازل متغیر به این معنی است که موتور شما هرگز با نیمی از توان به طور موثر کار نمی کند. علاوه بر این، پیچیدگی، وزن و در نتیجه هزینه بیشتری را اضافه می کند.
یک چیز دیگر: من در مورد توربوجت بحث کردم، نه توربوفن. در تئوری، می‌توان گام تیغه‌ای متغیر در موتور جت داشت. با این حال، به یاد داشته باشید که فن فقط برای رانش نیست (حتی اگر موتورهای بای پس بالا معمولاً کارآمدتر هستند)، بلکه برای اطمینان از ورود هوای کافی به کمپرسورها نیز مناسب است. "پر کردن" آنها به این معنی است که موتور شما ممکن است هوای کافی دریافت نکند. با این حال، موتور شما به هوای زیادی نیاز دارد، زیرا برای اطمینان از اینکه می‌تواند جریان سوخت اضافی را برای زمانی که گام تیغه را افزایش می‌دهید، کنترل کند، باید بسیار نرم کار کند. علاوه بر این، گام متغیر روی همه تیغه ها به معنای مهندسی پیچیده زیادی است که موتور را بسیار سنگین تر می کند.
نمای توربوفن 2 قرقره ای با بای پس بالاتصویر
قرقره کم فشار- قرقره فشار بالا= اجزای ثابت- ناسل- پنکه- کمپرسور کم فشار- کمپرسور فشار بالا- محفظه احتراق- توربین فشار بالا- توربین کم فشار- نازل هسته- نازل فن
نسبت بای پس (BPR) موتور توربوفن، نسبت بین دبی جرمی جریان بای پس به دبی جرمی ورودی به هسته است.برای مثال، نسبت بای پس 6 به این معنی است که 6 برابر بیشتر از هوای وارد شده به محفظه احتراق از مجرای بای پس عبور می کند.
موتورهای توربوفن معمولاً بر حسب BPR توصیف می شوند که همراه با نسبت فشار کلی، دمای ورودی توربین و نسبت فشار فن از پارامترهای مهم طراحی هستند. علاوه بر این، BPR برای نصب‌های توربوپراپ و فن‌های بدون مجرا ذکر شده است، زیرا راندمان پیشرانه بالای آن‌ها ویژگی‌های بازده کلی توربوفن‌های بای پس بسیار بالا را به آنها می‌دهد. این به آنها اجازه می دهد تا همراه با توربوفن ها در نمودارهایی نشان داده شوند که روند کاهش مصرف سوخت ویژه (SFC) را با افزایش BPR نشان می دهند. همچنین می‌توان BPR را برای نصب فن بالابر در جایی که جریان هوای فن از موتور دور است و از هسته موتور عبور نمی‌کند، نقل کرد.
BPR بالاتر مصرف سوخت کمتری را برای همان رانش فراهم می کند.
اگر تمام توان گاز یک توربین گازی در یک نازل پیشران به انرژی جنبشی تبدیل شود، هواپیما برای سرعت‌های مافوق صوت بالا مناسب‌تر است. اگر همه آن به یک توده بزرگ جداگانه از هوا با انرژی جنبشی کم منتقل شود، هواپیما برای سرعت صفر (هوایی) مناسب است. برای سرعت های بین، توان گاز بین یک جریان هوای مجزا و جریان نازل خود توربین گاز به نسبتی تقسیم می شود که عملکرد مورد نیاز هواپیما را می دهد. مبادله بین جریان جرم و سرعت نیز با پروانه ها و روتورهای هلیکوپتر با مقایسه بارگذاری دیسک و بارگذاری قدرت دیده می شود.به عنوان مثال، همان وزن هلیکوپتر را می توان توسط یک موتور با قدرت بالا و روتور با قطر کم یا برای سوخت کمتر، یک موتور با قدرت کمتر و روتور بزرگتر با سرعت کمتر در روتور پشتیبانی کرد..I hope I help you understand the question. Roham Hesami smile072 smile261 smile260 رهام حسامی ترم پنجم مهندسی هوافضا
تصویر

ارسال پست