Αεροδιαστημική

Πώς λειτουργεί μια μηχανή Jet

Πώς λειτουργεί μια μηχανή Jet


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ίσως αναρωτηθήκατε πώς λειτουργεί ένας κινητήρας αεριωθούμενων κινητήρων, αλλά παραιτήσατε από την ιδέα ότι θα μπορούσατε να καταλάβετε την επιστήμη πυραύλων. Αλλά είναι στην πραγματικότητα μια απλή ιδέα που πρέπει να κατανοήσεις και μια που θα εντυπωσιάσει το άτομο δίπλα σου στην επόμενη πτήση σου. Έτσι, θα εξηγήσουμε τις σχετικές διαδικασίες, ώστε ο καθένας να μπορεί να κατανοήσει καλά τις βασικές αρχές πίσω από τους κινητήρες τζετ.

Οι αεριωθούμενοι κινητήρες, που χρησιμοποιούνται πιο συχνά για αεροσκάφη, είναι ένας τύπος κινητήρα αεριοστροβίλων. Τώρα ίσως γνωρίζετε ατμοστρόβιλους, όπου καίγεται ένα καύσιμο για να παράγει υψηλής θερμοκρασίας ατμό που οδηγεί μια τουρμπίνα, μετατρέποντας στη συνέχεια έναν άξονα, πριν εξαντληθεί από το σύστημα. Η περιστροφή αυτού του άξονα είναι ισχύ εξόδου και αυτή η περιστροφή οδηγεί ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο. Ένας αεριοστρόβιλος μοιάζει με τις ίδιες βασικές αρχές, ωστόσο, ένα πεπιεσμένο αέριο είναι υπεύθυνο για την οδήγηση του στροβίλου. Στους κινητήρες με τζετ, το πεπιεσμένο αέριο υψηλής θερμοκρασίας ενεργοποιεί την περιστροφή του συμπιεστή στο μπροστινό μέρος, αλλά το πιο σημαντικό, αυτό που έχει εξαντληθεί από το σύστημα πετά στο πίσω μέρος με υψηλές ταχύτητες, παράγοντας αυτό που είναι γνωστό ως ώθηση.

Με απλά λόγια, οι κινητήρες τζετ έχουν έναν πυρήνα που χωρίζεται σε τρία κύρια τμήματα:

  • Συμπιεστής - στο μπροστινό μέρος του κινητήρα υπάρχουν πτερύγια ανεμιστήρα, μερικά περιστρεφόμενα (στροφείς) και μερικά στατικά (στάτες), που τραβούν αέρα στον κινητήρα. Υπάρχουν πολλές σειρές λεπίδων και καθώς ο αέρας περνά από κάθε σειρά, γίνεται πιο συμπιεσμένος και η θερμοκρασία αυξάνεται.
  • Θάλαμος καύσης - αυτός ο πεπιεσμένος αέρας ψεκάζεται στη συνέχεια με καύσιμο (συνηθέστερα Jet A ή Jet A-1 που είναι τύπου κηροζίνης) και στη συνέχεια ένας ηλεκτρικός σπινθήρας αναφλέγει το μείγμα καυσίμου και αέρα στον θάλαμο. Αυτό προκαλεί την καύση του μίγματος αέρα / καυσίμου, αυξάνοντας μαζικά την πίεση και τη θερμοκρασία.
  • Στρόβιλοι - το θερμό πεπιεσμένο αέριο τραβιέται έξω από τον κινητήρα από έναν στρόβιλο στο πίσω μέρος που παίρνει ενέργεια από το αέριο και προκαλεί μείωση της πίεσης και της θερμοκρασίας. Καθώς η πίεση μειώνεται, το αέριο ρέει γρηγορότερα (σκεφτείτε να αφήσετε ένα διογκωμένο μπαλόνι). Η ενέργεια από το αέριο που οδηγεί την τουρμπίνα στο πίσω μέρος είναι εκείνη που τροφοδοτεί την περιστροφή του συμπιεστή που τραβά στον αέρα μπροστά.

Τα αέρια υψηλής ταχύτητας που απελευθερώνονται μέσω του ακροφυσίου στο πίσω μέρος είναι αυτό που προκαλεί την ώθηση. Για να το καταλάβουμε αυτό αναφέρεται στον Τρίτο Νόμο της Κίνησης του Νεύτωνα: για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση. Καθώς το αέριο εκτοξεύεται από το πίσω μέρος, ασκείται ίση και αντίθετη δύναμη προς τα εμπρός. Σκεφτείτε όταν σπρώχνετε τον τοίχο μιας πισίνας για να γλιστρήσετε προς την αντίθετη κατεύθυνση. παρόλο που η δύναμη της ώθησης σας κατευθύνεται προς τον τοίχο, μια ίση και αντίθετη δύναμη αντίδρασης σας κάνει να ταξιδεύετε προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Στα 400 mph περίπου, μια λίβρα ώσης ισούται με μία ιπποδύναμη, αλλά σε υψηλότερες ταχύτητες, αυτός ο λόγος αυξάνεται και μια λίβρα ώσης είναι μεγαλύτερη από μία ιπποδύναμη. Σε ταχύτητες μικρότερες από 400 mph, ο λόγος αυτός μειώνεται. Αυτή η δύναμη επιτρέπει σε μεγάλα αεροπλάνα όπως το 747 να πετούν με ταχύτητες έως 600 mph.

Υπάρχουν επίσης διαφορετικοί τύποι κινητήρα jet όπως το Turboprop. Θα ξέρετε αν είναι τύπος Turboprop από τις μεγάλες έλικες εξώθησης στο μπροστινό μέρος, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την ώθηση καθώς το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας από το αέριο μεταφέρεται στον συμπιεστή από τις πίσω στροβίλους, επομένως το ασκούμενο αέριο δεν είναι υπεύθυνο για η ώθηση.

Το Turboshaft είναι ο τύπος που βρίσκεται στους ρότορες ελικοπτέρων, τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος, ακόμη και τη δεξαμενή M1. Η διαδικασία είναι παρόμοια με το turboprop, ωστόσο, αντί να οδηγεί προωστήρες, ο περιστρεφόμενος άξονας μπορεί να τροφοδοτήσει μια ποικιλία συσκευών όπως αντλίες, γεννήτριες, τροχούς και γενικά οτιδήποτε περιστρέφεται.

Τα σύγχρονα μεγάλα αεροσκάφη χρησιμοποιούν ένα High-Bypass Turbofan που είναι παρόμοιο με τον τυπικό κινητήρα turbojet, εκτός από το ότι ένας μεγάλος ανεμιστήρας εμπρός τραβάει περισσότερο αέρα στον κινητήρα. Ωστόσο, δεν περνά ολόκληρος ο αέρας μέσω του συμπιεστή και των στροβίλων, με το μεγαλύτερο μέρος του αέρα να παρακάμπτει πραγματικά τον πυρήνα και να ταξιδεύει μέσω αγωγών στο εξωτερικό του πυρήνα (κατά μέσο όρο 5 φορές περισσότερος αέρας παρακάμπτεται από ό, τι πραγματικά ταξιδεύει μέσω του πυρήνα). Αυτά είναι πιο αποτελεσματικά ειδικά σε υποηχητικές ταχύτητες (δηλαδή κάτω από την ταχύτητα του ήχου, 768 mph) και είναι επίσης πολύ πιο αθόρυβες ενώ εξακολουθούν να έχουν την ικανότητα να επιταχύνουν ένα όχημα βαρύτερο από μια ατμομηχανή από 0 έως 200 mph σε λιγότερο από 60 δευτερόλεπτα.


Δες το βίντεο: Κινητήρας Mirage F1 walk around (Οκτώβριος 2022).