Turbojet vs Turbofan
Տուրբոռեակտիվ օդային շնչառական գազատուրբինային շարժիչ է, որն աշխատանքի ընթացքում կատարում է ներքին այրման ցիկլ: Այն նաև պատկանում է օդանավերի շարժիչ շարժիչների ռեակցիոն շարժիչի տիպին։ Սըր Ֆրենկ Ուիթլը Միացյալ Թագավորությունից և Հանս ֆոն Օհայնը Գերմանիայից, 1930-ականների վերջին ինքնուրույն մշակեցին շարժիչների գործնական հայեցակարգը, բայց միայն Երկրորդ համաշխարհային պատերազմից հետո ռեակտիվ շարժիչը դարձավ լայնորեն օգտագործվող շարժիչ մեթոդ:
Տուրբոռեակտիվը ներկայացնում է մի քանի թերություններ ենթաձայնային արագություններում կատարման մեջ, ինչպիսիք են արդյունավետությունը և աղմուկը; հետևաբար, առաջադեմ տարբերակները կառուցվել են տուրբոռեակտիվ շարժիչների հիման վրա՝ այդ խնդիրները նվազագույնի հասցնելու համար:Տուրբոֆանները մշակվել են դեռևս 1940-ական թվականներին, բայց ավելի քիչ արդյունավետության պատճառով չեն օգտագործվել մինչև 1960-ականները, երբ Rolls-Royce RB.80 Conway-ը դարձավ առաջին արտադրական տուրբոֆան շարժիչը:
Ավելին Turbojet շարժիչի մասին
Սառը օդը, որը մտնում է ջրառի միջով, սեղմվում է մինչև բարձր ճնշման առանցքային հոսքի կոմպրեսորի հաջորդական փուլերում: Ընդհանուր ռեակտիվ շարժիչում օդի հոսքը ենթարկվում է սեղմման մի քանի փուլերի, և յուրաքանչյուր փուլում ճնշումը բարձրացնում է ավելի բարձր մակարդակի: Ժամանակակից տուրբոռեակտիվ շարժիչները կարող են արտադրել ճնշման հարաբերակցություն մինչև 20:1՝ շնորհիվ առաջադեմ կոմպրեսորային փուլերի, որոնք նախագծված են աերոդինամիկական բարելավումներով և կոմպրեսորային փոփոխական երկրաչափությամբ՝ յուրաքանչյուր փուլում օպտիմալ սեղմում ապահովելու համար::
Օդի ճնշումը նույնպես բարձրացնում է ջերմաստիճանը, և վառելիքի հետ խառնվելիս առաջանում է այրվող գազային խառնուրդ։Այս գազի այրումը բարձրացնում է ճնշումը և ջերմաստիճանը մինչև շատ բարձր մակարդակ (1200 oC և 1000 կՊա), և գազը մղում է տուրբինի շեղբերով: Տուրբինի հատվածում գազը ուժ է գործադրում տուրբինի շեղբերների վրա և պտտում տուրբինի լիսեռը. սովորական ռեակտիվ շարժիչում այս լիսեռի աշխատանքը մղում է շարժիչի կոմպրեսորը:
Այնուհետև գազն ուղղվում է վարդակով, և դա առաջացնում է մեծ քանակությամբ մղում, որը կարող է օգտագործվել օդանավը սնուցելու համար: Արտանետման դեպքում գազի արագությունը կարող է շատ ավելի բարձր լինել ձայնի արագությունից: Ռեակտիվ շարժիչի աշխատանքը իդեալականորեն մոդելավորվում է Բրեյթոնի ցիկլով:
Տուրբոռեակտիվներն անարդյունավետ են ցածր արագությամբ թռիչքի ժամանակ, և օպտիմալ կատարումը գտնվում է մախ 2-ից ավելի: Այնուամենայնիվ, դրանք դեռ օգտագործվում են միջին հեռահարության թեւավոր հրթիռներում՝ արտադրության պարզության և ցածր արագության պատճառով։
Ավելին Turbofan շարժիչի մասին
Տուրբոֆան շարժիչը տուրբոռեակտիվ շարժիչի առաջադեմ տարբերակն է, որտեղ լիսեռի աշխատանքը օգտագործվում է օդափոխիչը մեծ քանակությամբ օդ ընդունելու, սեղմելու և արտանետվող արտանետումների միջով ուղղելու համար մղում առաջացնելու համար:Օդի ընդունման մի մասն օգտագործվում է ռեակտիվ շարժիչը միջուկում վարելու համար, իսկ մյուս մասը առանձին ուղղվում է մի շարք կոմպրեսորների միջոցով և ուղղվում է վարդակով առանց այրման: Այս հնարամիտ մեխանիզմի շնորհիվ տուրբոֆան շարժիչներն ավելի քիչ աղմկոտ են և ապահովում են ավելի մեծ մղում:
Բարձր շրջանցման շարժիչ
Օդի շրջանցման հարաբերակցությունը սահմանվում է որպես օդի զանգվածային հոսքի արագության հարաբերակցությունը օդափոխիչի սկավառակի միջով, որը շրջանցում է շարժիչի միջուկը առանց այրման, և այն զանգվածային հոսքի արագությանը, որն անցնում է շարժիչի միջով, որը ներգրավված է շարժիչի միջով: այրման, մեխանիկական էներգիա արտադրելու համար օդափոխիչն առաջացնելու և մղում առաջացնելու համար: Բարձր շրջանցման նախագծում մղման մեծ մասը մշակվում է շրջանցիկ հոսքից, իսկ ցածր շրջանցման դեպքում՝ շարժիչի միջուկով հոսքից:Բարձր շրջանցող շարժիչները սովորաբար օգտագործվում են առևտրային կիրառումների համար՝ ավելի քիչ աղմուկի և վառելիքի արդյունավետության համար, իսկ ցածր շրջանցող շարժիչներն օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ պահանջվում է հզորության և քաշի ավելի մեծ հարաբերակցություն, օրինակ՝ ռազմական կործանիչները::
Ո՞րն է տարբերությունը Turbojet-ի և Turbofan շարժիչների միջև:
• Turbojets-ը օդանավերի համար առաջին օդային շնչառական գազատուրբինային շարժիչն էր, մինչդեռ տուրբոֆանը տուրբո ռեակտիվ շարժիչի առաջադեմ տարբերակն է, որն օգտագործում է ռեակտիվ շարժիչ՝ օդափոխիչը մղելու համար մղում առաջացնելու համար (տուրբոֆանն ունի գազային տուրբին առանցքում):
• Տուրբոռեակտիվներն արդյունավետ են ավելի բարձր արագություններում (գերձայնային) և արտադրում են մեծ աղմուկ, մինչդեռ տուրբոֆանները արդյունավետ են ինչպես ենթաձայնային, այնպես էլ տրանսոնային արագություններում և արտադրում են ավելի քիչ աղմուկ:
• Տուրբօջախները ներկայումս օգտագործվում են հատուկ ռազմական կիրառություններում, սակայն տուրբոֆանը մնում է շարժիչի առավել նախընտրելի ընտրությունը ինչպես ռազմական, այնպես էլ առևտրային ինքնաթիռների համար:
• Տուրբոռեակտիվ շարժիչում մղումը բացառապես առաջանում է գազատուրբինից արտանետվող արտանետումներից, մինչդեռ տուրբոֆան շարժիչներում մղման մի մասը առաջանում է շրջանցիկ հոսքի միջոցով:
Դիագրամ Աղբյուր՝
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
