موتور توربوجت

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
Mhmd.ltf

عضویت : سه‌شنبه ۱۴۰۱/۳/۳ - ۲۲:۵۱


پست: 2



موتور توربوجت

پست توسط Mhmd.ltf »

دلیل متراکم کردن هوا در موتور های توربوجت چیست؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 1639

سپاس: 3160

جنسیت:

تماس:

Re: موتور توربوجت

پست توسط rohamjpl »

ببین عزیز من اولا موتور های جت در حقیقت توربین های گازی هستند که بر اساس چرخه برایتون کار می کنندچرخه برایتون هم یکی از چرخه های ترمودینامیکی هستش که از 4 فرآیند تشکیل شده
فرآیند های 1 و 3 فرآیند هایی بی دررو هستند که در آن ها آنتروپی ثابت است و فرآیند های شماره 3 و 4 فرآیندهایی تحت فشار ثابت اند .تصویر
تصویر
در مرحله اول ابتدا هوا وارد کمپرسور می شود و هوا به شدت فشرده می شود .
در مرحله دوم هوا وارد محفظه احتراق میشه در آن جا سوخت نیز به هوا اضافه میشه و در آنجا مخلوط سوخت و هوا شعله ور میشه
در مرحله سوم گاز در حال انبساط وارد توربین میشه تا در اونجا توربین را به حرکت دربیاره
در مرحله چهارم گازهای منبسط شده از توربین خارج میشن
خوب میدونی در واقع موتور جت سیستمیه که با توجه به قانون سوم نیوتن نیرویی را برای حرکت کردن جسم های مختلف به وجود می آوره کمپرسور فشار هوای ورودی را زیاد می کنه وسوخت به درون هوای ورودی توسط محفظه احتراق پاشیده شده و با استفاده از احتراق سبب داغ شدن میشه
فشار در مدت زمان فرآیند احتراق به طور تقریبی ثابت میمونه
در نتیجه این سیال حجم بیشتری را با زیاد شدن دمای هوا اشغال می کنه
انرژی ذخیره شده در هوای داغ را توربین به کار مکانیکی تبدیل میکنه
خوب نازل عامل افزایش شتاب و سرعت هوای ورودی است.تصویر
بزار اینطور برات بگم فشرده سازی هوا انرژی پتانسیل را افزایش میده و مولکول های اکسیژن را برای احتراق کارآمدتر در مرحله بعدی متمرکز میکنه. محفظه احتراق سوخت را وارد هوای فشرده میکنه و مخلوط را مشتعل می کند و گاز منبسط شونده با فشار بالا ایجاد میکنه با قدرت کامل میدونی تیغه های یک کمپرسور جت تجاری معمولی با سرعت حدود 1000 مایل در ساعت می چرخند و 2600 پوند هوا در ثانیه می گیرندموتورهای جت حاوی هوای فشرده هستند زیرا خود موتور آن را با استفاده از انرژی حاصل از سوختن سوخت فشرده می کنه ببین من تو پست های قبلی تو هوپا خیلی راجب موتور جت و اصول اون مقاله دادم /از طرفی برای اینکه برات کامل روشن کنم ببین این خیلی ساده هست من در ورود و فشرده سازی در موتور جت کامل توضیح دادم بازم اینجا برات میگم
هوا از طریق یک مجرای ورودی به بخش کمپرسور وارد شده و متراکم میشه بعدش هوای متراکم وارد محفظهٔ احتراق میشه و با اضافه شدن سوخت مشتعل می‌شه حالا این . گرمای ناشی از احتراق مخلوط هوا و سوخت باعث منبسط شدن و جریان یافتن آن به سمت انتهای موتور می‌شه طبیعتا دیگه این جریان منبسط شونده از میان یک سری پره‌های توربین عبور می‌کند که از طریق یک شفت به کمپرسور متصل شدن خوب این . هوای منبسط شده توربین را به گردش در میاره که در نتیجه باعث به حرکت در آمدن کمپرسور نیز می‌شه حالا زمانی که هوای منبسط شونده بخش توربین را نیز پشت سر گذاشت با سرعتی بسیار بیشتر از زمانی که وارد موتور شده از آن خارج می‌شه که این تفاوت سرعت بین هوای ورودی و خروجی رانش مورد نیاز را ایجاد می‌کنه. در واقع موتورهای توربو جت شتاب بسیار زیادی به حجم کمی از هوا می‌دن .
در موتور جت هوا وارد ورودی جلو میشه و فشرده میشه . سپس هوا با فشار وارد محفظه های احتراق میشه که در آنجا سوخت به داخل آن پاشیده میشه و مخلوط هوا و سوخت مشتعل میشه . گازهایی که تشکیل میشن به سرعت منبسط شده و از طریق پشت محفظه های احتراق تخلیه میشن خوب . این گازها نیروی یکسانی را در همه جهات اعمال می کنند و در هنگام فرار به سمت عقب نیروی رانش به جلو را فراهم میکن. هنگامی که گازها از موتور خارج میشن از مجموعه ای از پره های فن مانند (توربین) عبور می کنند که شفتی به نام شفت توربین را می چرخاند. این شفت به نوبه خود کمپرسور را می چرخاند و در نتیجه هوای تازه را از طریق ورودی وارد می کند. تصویر
این فرآیند ماهیت نحوه کار موتورهای جت است اما دقیقاً چگونه چیزی مانند فشرده سازی (فشرده شدن) اتفاق می افته همین سوال شما ببین بازم ساده میگم برات عمل مکیدن یعنی
موتور حجم زیادی از هوا را از طریق مراحل فن و کمپرسور میمکه یا - مثالا یک موتور جت تجاری معمولی 1.2 تن هوا در ثانیه در هنگام برخاستن از زمین دریافت میکنه -مکانیزمی که توسط آن یک موتور جت هوا را می مکه تا حد زیادی بخشی از مرحله تراکم است.ببین در بسیاری از موتورها کمپرسور هم وظیفه مکش هوا و هم فشرده سازی آن را بر عهده داره. برخی از موتورها یک فن اضافی دارند که بخشی از کمپرسور نیست تا هوای اضافی را به داخل سیستم بکشد.
خوب عمل چلوندن یا فشار دادن پرشر
جدا از کشیدن هوا به داخل موتور کمپرسور هوا را نیز تحت فشار قرار میده و آن را به محفظه احتراق می رسونه فن های تراکمی توسط یک شفت از توربین رانده میشن حالا توربین به نوبه خود توسط هوایی که از موتور خارج میشه به حرکت در می آید. کمپرسورها می توانند به نسبت تراکم بیش از 40:1 دست پیدا کنند یعنی اینطور بگم بهت به این معنی که فشار هوا در انتهای کمپرسور بیش از 40 برابر هوای ورودی به کمپرسور ه .
فنهایی که کمپرسور را تشکیل میدن هی به تدریج کوچکتر و کوچکتر میشن همچنین حفره ای که هوا باید از آن عبور کنه. هوا باید به سمت راست و به سمت محفظه های احتراق موتور حرکت کنه چون فن ها در حال چرخش هستند و هوا را به آن سمت میبرن نتیجه مقدار معینی از هوا است که از یک فضای بزرگتر به یک فضای کوچکتر حرکت میکنه و در نتیجه فشار افزایش میابه
در محفظه احتراق هم سوخت با هوا مخلوط میشه تا انفجار ایجاد بشه که مسئول انبساطه که هوا را وارد توربین میکنه. در داخل موتور جت تجاری معمولی سوخت در محفظه احتراق تا دمای 2000 درجه سانتیگراد میشوزه ببین . دمایی که در آن فلزات در این قسمت از موتور شروع به ذوب شدن می کنند 1300 درجه سانتی گراد است خوب بنابراین باید از تکنیک های خنک کننده پیشرفته استفاده کرد.
اینم من در نحوه خنک شدن موتور جت کامل توضیح دادم خنک کردن موتور جت همچنین میتونی از موتورهای جت چگونه گاز را در ناحیه احتراق خنک می کنند؟
محفظه احتراق وظیفه دشواری را بر عهده داره که مقادیر زیادی سوخت را می سوزنه که از طریق نازل های پاشش سوخت تامین میشه با حجم زیادی از هوا که توسط کمپرسور تامین میشه و گرمای حاصل را به گونه ای آزاد می کنه که هوا منبسط و شتاب می گیره تا یک جریان صاف گاز یکنواخت گرم شده این کار باید با حداقل افت فشار و با حداکثر انتشار گرما در فضای محدود موجود انجام بده
مقدار سوخت اضافه شده به هوا به افزایش دمای مورد نیاز بستگی دارد. با این حال، حداکثر دما محدود به محدوده خاصی است که توسط موادی که پره‌ها و نازل‌های توربین از آن ساخته شده‌اند تعیین می‌شود. هوا قبلاً با کار انجام شده در کمپرسور بین 200 تا 550 درجه سانتیگراد گرم شده است اون تحت فشار گرم شده قبلا و نیاز به افزایش دما در حدود 650 تا 1150 درجه سانتیگراد از فرآیند احتراق را فراهم میکنه . از آنجایی که دمای گاز نیروی رانش موتور را تعیین می کنه به راندمان چرخه ای ترمودینامیک دقت کن نسبت دما محفظه احتراق باید بتواند احتراق پایدار و کارآمد را در طیف وسیعی از شرایط کار موتور حفظ کند.
بازده چرخه ایده آل برایتون${\displaystyle \eta =1-{\frac {T_{1}}{T_{2}}}=1-\left({\frac {P_{1}}{P_{2}}}\right)^{(\gamma -1)/\gamma }}$چگونه بازده سیکل با افزایش نسبت فشار تغییر می کند$\eta = \frac{C_p(T_3-T_4) - C_p(T_2-T_1)}{C_p(T_3-T_2)}$حالا هوای وارد شده توسط فن که از هسته موتور عبور نمیکنه و بنابراین برای احتراق استفاده نمیشه چی که حدود 60 درصد از کل جریان هوا را تشکیل میده به تدریج وارد لوله شعله میشه تا دمای داخل محفظه احتراق کاهش پیدا کنه خنک سازی و دیواره های لوله شعله را خنک کنید.به اون میگن بای پس نسبت بین سرعت جریان جرم هوای کنار گذر از سرعت جریان جرم هوایی است که وارد هسته موتور می‌شه مثال میگن نسبت کنار گذر ۱۰: ۱ به این معنیه که ۱۰ کیلوگرم هوا به ازای هر ۱ کیلوگرم هوایی که از هسته موتور عبور می‌کند از مجرای کنار گذر می‌گذره
کنار گذر مصرف سوخت کمتری را برای همان موتور به همراه داره
تصویر
دمیدن واکنش گاز منبسط شده مخلوط سوخت و هوا که با فشار از طریق turbine فن و کمپرسور را به حرکت در می آوره و از نازل اگزوز خارج می شود و نیروی رانش را فراهم می کنه..hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
تصویر

ارسال پست