بخشهای کمپرسور موتور توربین

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran - Qaytariyeh

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 222

سپاس: 134

جنسیت:

تماس:

بخشهای کمپرسور موتور توربین

پست توسط rohamjpl »

موتورهای توربین بسیاری از هواپیماهای امروزی را تأمین می کنند. توان تولید شده توسط این موتورها متکی به گاز منبسط شونده است که نتیجه احتراق در قسمت احتراق است. به منظور تأمین این امر ، به هوای فشار قوی نیاز است تا با سوخت برای احتراق مخلوط شود. بخش کمپرسور موتور وظیفه مهم تأمین مقدار کافی هوای فشرده برای تأمین نیازهای احتراق را بر عهده دارد. فشار جرم هوا را که در ورودی دریافت می کند افزایش می دهد و با فشار لازم آن را به بخش احتراق می رساند. هدف دیگر بخش کمپرسور تأمین هوای دمیده شده برای سیستمهای مختلف است.
انواع کمپرسور
دو نوع اساسی کمپرسور وجود دارد - جریان محوری و جریان گریز از مرکز. تفاوت بین آنها نحوه جریان هوا از طریق کمپرسور است.
جریان محوری
در یک کمپرسور جریان محوری ، هوا در حالی که جهت اصلی جریان خود را ادامه می دهد ، فشرده می شود. از ورودی برای خروج هوا در امتداد یک محور محوری جریان می یابد و با نسبت تقریبی 1.25 به 1 فشرده می شود.
کمپرسور جریان محوری دارای دو عنصر اساسی است - روتور و استاتور. روتور دارای تیغه هایی است که بر روی دوک ثابت شده اند. این تیغه ها هوا را به همان روشی که پروانه انجام می دهد به عقب می رانند. آنها در اصل ایرفویل کوچک هستند. روتور با سرعت زیاد می چرخد ​​و طی یک سری مراحل هوا را به بیرون رانده است. جریان هوا با سرعت بالا تولید می شود.
بعد از اینکه هوا توسط پره های روتور رانده شد ، از طریق تیغه های استاتور عبور می کند. تیغه های استاتور ثابت هستند و در هر مرحله به عنوان پخش کننده عمل می کنند. آنها تا حدی هوای با سرعت بالا را به فشار زیاد تبدیل می کنند. هر جفت روتور / استاتور یک مرحله کمپرسور است.
هر مرحله کمپرسور متوالی هوا را بیشتر فشرده می کند. تعداد مراحل با توجه به میزان هوا و افزایش فشار مورد نیاز تعیین می شود. هرچه تعداد مراحل بیشتر باشد ، نسبت فشرده سازی بیشتر خواهد بود.
جریان گریز از مرکز در یک موتور جریان گریز از مرکز ، کمپرسور وظیفه خود را با جمع کردن هوای ورودی و تسریع آن به بیرون از طریق عمل گریز از مرکز انجام می دهد. در اصل از پروانه (روتور) ، دیفیوزر (استاتور) و منیفولد کمپرسور تشکیل شده است. دو عنصر اصلی پروانه و پخش کننده است.
عملکرد پروانه این است که هوا را به بیرون و به دیفیوزر بکشد و شتاب دهد. این ممکن است به صورت تک ورودی یا دو ورودی باشد. از نظر ساخت هر دو شبیه پروانه سوپرشارژر موتور پیستونی هستند. پروانه دوتایی مشابه دو پروانه پشت به پشت است. با این حال ، به دلیل نیازهای هوای احتراق بسیار بیشتر در موتورهای توربوجت ، پروانه ها بزرگتر از پروانه های سوپرشارژر هستند.
تفاوت اصلی بین دو نوع پروانه اندازه و ترتیب کانال است. انواع ورودی دوتایی قطر کمتری دارند ، اما معمولاً برای اطمینان از جریان کافی هوا با سرعت چرخشی بالاتر کار می کنند. پروانه یک ورودی مجاری مستقیم را به مجرای چشم پروانه (پره های القایی) در مقابل مجرای پیچیده تر لازم برای رسیدن به قسمت عقب از نوع ورود دوتایی ، مجاز می دهد. اگرچه در دریافت کمی کارآیی بیشتری دارند ، پروانه های تک ورودی باید قطر زیادی داشته باشند تا همان میزان ورودی دو برابر هوا را تحویل دهند. البته این باعث افزایش قطر کلی موتور می شود.
یک محفظه پلنوم در کانال برای موتورهای کمپرسور دو ورودی وجود دارد. این محفظه ضروری است زیرا هوا باید تقریباً از گوشه های راست محور موتور وارد موتور شود. بنابراین ، برای ایجاد جریان مثبت هوا باید قبل از ورود به کمپرسور ، با فشار مثبت کمپرسور موتور را محاصره کند.
برخی از بخشهای کمپرسور جریان گریز از مرکز همچنین شامل دربهای کمکی ورودی هوا (دربهای دمنده) به عنوان بخشی از محفظه پلنوم هستند. این درها در هنگام کار با زمین هنگامی که هوای مورد نیاز موتور برای جریان هوا از طریق مجاری ورودی بیشتر باشد ، هوا را به محفظه موتور می رسانند. هنگامی که موتور کار نمی کند درها توسط عمل فنر بسته می شوند. در هنگام کار ، هر زمان فشار محفظه موتور به زیر فشار جوی می رسد ، درها به طور خودکار باز می شوند. در هنگام برخاستن و پرواز ، فشار هوای قوچ در محفظه موتور به فنرها کمک می کند تا درها را بسته نگه دارند.
پخش کننده یک بخش کمپرسور جریان گریز از مرکز یک محفظه حلقوی است که با تعدادی پره تهیه شده و مجموعه ای از معابر واگرا را به داخل منیفولد تشکیل می دهد. پره های پخش کننده جریان هوا را از پروانه به سمت منیفولد با زاویه ای طراحی می کنند که برای حفظ حداکثر انرژی تأمین شده توسط پروانه هدایت می شود. آنها همچنین هوا را با سرعت و فشار رضایت بخش برای استفاده در محفظه های احتراق به منیفولد می رسانند.
منیفولد کمپرسور جریان هوا را از دیفیوزر که بخشی جدایی ناپذیر از منیفولد است به داخل محفظه های احتراق هدایت می کند. منیفولد برای هر محفظه یک درگاه خروجی دارد تا هوا به طور مساوی تقسیم شود. یک آرنج خروجی کمپرسور به هر یک از درگاه های خروجی پیچ می شود. این راه های خروجی هوا به صورت مجاری ساخته شده اند و با نام های مختلفی شناخته می شوند مانند مجاری خروجی هوا ، آرنج های خروجی یا مجاری ورودی محفظه احتراق. این مجاری قسمت بسیار مهمی از فرآیند انتشار را انجام می دهند - آنها جهت شعاعی جریان هوا را به یک جهت محوری تغییر می دهند ، جایی که فرایند انتشار پس از چرخش تکمیل می شود. برای کمک به آرنج در انجام این عملکرد به روشی کارآمد ، پره های چرخشی (پره های آبشار) گاهی در داخل آرنج تعبیه می شوند. این پره ها با ارائه نرمسطح چرخش
مزایا و معایب ذاتی هر نوع کمپرسور وجود دارد. با دانستن این موضوع ، برخی از تولیدکنندگان موتور امروزی با استفاده از ترکیبی از هر دو در بخش کمپرسور خود ، از مزایای هر نوع استفاده می کنند. در اینجا برخی از مزایا و معایب هر نوع کمپرسور آورده شده است.
مزایا / معایب
کمپرسور جریان گریز از مرکز
مزایا:
سبک وزن
افزایش فشار بالا در هر مرحله
سادگی ساخت ، در نتیجه کم هزینه است
وزن کم
معایب:
ناحیه پیشانی بزرگ برای جریان هوای معین
بیش از دو مرحله به دلیل تلفات در نوبت بین مراحل عملی نیستند
کمپرسور جریان محوری
مزایا:
توانایی کنترل حجم زیاد جریان هوا و نسبت فشار بالا
ناحیه پیشانی کوچک برای جریان هوا معین
جریان مستقیم ، اجازه می دهد راندمان بالا قوچ
معایب:
بیشتر در معرض آسیب جسم خارجی است
گران ساخت
در مقایسه با کمپرسور گریز از مرکز با همان نسبت فشرده سازی بسیار سنگین است
هوای خونریزی شده هوای
فشرده شده با درجه حرارت بالا که توسط قسمت کمپرسور تولید می شود می تواند خونسرد شده و برای عملکردهای مختلف مورد استفاده قرار گیرد. هوای خونریزی را می توان از هر یک از مراحل فشار مختلف بخش کمپرسور گرفت. محل قرارگیری درگاه هوای تخلیه شده به فشار یا درجه حرارت مورد نیاز برای یک کار خاص بستگی دارد. پورت های هوای Bleed دهانه های کوچکی در حالت کمپرسور در مرحله کمپرسور مربوطه هستند. بنابراین با ضربه زدن به مرحله مناسب ، درجه های مختلف فشار یا دما حاصل می شود. اغلب هوا از مرحله نهایی خونریزی می کند ، زیرا در اینجاست که فشار و دما در بالاترین حد خود قرار دارند.
برخی از برنامه های کاربردی برای تهویه هوا شامل موارد زیر است:
فشار کابین ، گرمایش و سرمایش
یخ زدایی
راه اندازی پنوماتیک موتورها
واحدهای کمکی درایو
سیستم های تقویت کننده کنترل
قدرت برای اجرای ابزار
در بعضی مواقع لازم است هوای خروجی از موتور خنک شود مانند حالت فشار دادن کابین. در این موارد از نوعی واحد تبرید یا مبدل حرارتی برای خنک سازی هوا استفاده می شود
تصویر

ارسال پست