توربوجت
From Wikipedia, the free encyclopedia
موتور توربوجت یا چرخشزای شارشی گونهای موتور جت است که در آن همهٔ هوای مکیده شده به محفظه احتراق میرود و پس از مخلوط شدن با سوخت و احتراق، به صورت گازهای داغ از دهانهٔ عقب موتور خارج میشود. این گونه موتور از قدیمیترین گونههای موتور جت است.
این مقاله به هیچ منبع و مرجعی استناد نمیکند. |
این مقاله نیازمند ویکیسازی است. لطفاً با توجه به راهنمای ویرایش و شیوهنامه، محتوای آن را بهبود بخشید. (ژوئن ۲۰۱۳) |
توربوجت از گونههای موتورهای پیشران در صنعت هوایی است که از پنج بخش اصلی تشکیل شدهاست:
همچنین نخستین هواپیما مجهز به موتور جت و توربوجت اچ. ایی-۱۷۸ ساخت کارخانهٔ هاینکل در کشور آلمان بود، با بهکارگیری هواپیما بوئینگ ۷۰۷ و دی.سی. هشت ساخت مگ دانل داگلاس، خطوط مسافربری با هواپیما جت نیز آغاز به کار کردند.
موتور جت سامانهای است که بر مبنای قانون سوم نیوتن، نیروی مورد نیاز جهت حرکت اجسام را ایجاد میکند. بیشترین استفاده این گونه از موتورها، در اجسامی است که به سرعت بالا نیاز دارند؛ بنابراین در بیشتر وسایل پرنده همچون هواپیما و موشک از آنها استفاده میشود. توجه داشته باشید که موتور جت نیز همچون موتور استرلینگ، موتور دیزل و موتور مبتنی بر سیکل اتو، دستگاهی درونسوز محسوب میشود. توجه داشته باشید که در تحلیل موتورهای جت از فرض گاز ایدهآل استفاده میشود.
هدف اصلی سامانه پیشرانش هواپیماها، ایجاد نیرویی رو به جلو است که منجر به حرکت اینگونه از وسایل شود. به نیروی ایجاد شده، «تراست» (Thrust) گفته میشود. مبنای کاری هواپیماهای مبتنی بر جت و مدلهای پرهای، همین مفهوم است. نیروی تراست در چنین وسایلی با شتاب دادن به هوا ایجاد میشود. این نیرو بهطور مستقیم با اختلاف سرعت هوای ورودی به موتور و خروجی از آن ارتباط دارد.
هواپیماهای پرهای حجم زیادی از هوا را به اندازه کمی سرعت میدهند. این در حالی است که در جتها حجم اندکی از هوا به میزان زیادی شتاب میگیرد. نیروی وارد شده به سامانه، که ناشی از این تغییر سرعت است را میتوان با استفاده از قانون دوم نیوتن توضیح داد.
بنابراین موتورهای جت به نحوی طراحی میشوند که به ازای نرخ مشخصی از جریان هوا بیشترین شتاب ممکن را ایجاد کنند. از نظر نیروی ایجاد شده، موتورهای مبتنی بر توربین گاز نسبت به گونه پیستونی، بسیار قویتر هستند.
یک موتور جت مبتنی بر توربین گاز به سامانهای گفته میشود که در آن، از هوا به عنوان سیال کاری بهره میگیرند. به منظور دستیابی به نیروی تراست مدنظر، هوای ورودی به موتور باید شتاب گرفته یا به بیانی دیگر انرژی جنبشی آن بایستی افزایش یابد.
مراحل کاری موتور جت مبتنی بر توربین گاز به ترتیب زیر هستند:
- کمپرسور فشار هوای ورودی را افزایش میدهد.
- سوخت توسط محفظه احتراق به درون هوای ورودی پاشیده شده و با استفاده از احتراق، هوا را داغ میکند. در مدت زمان فرایند احتراق، فشار تقریباً ثابت خواهد ماند؛ بنابراین با زیاد شدن دمای هوا، این سیال حجم بیشتری را اشغال خواهد کرد.
- توربین، انرژی ذخیره شده در هوای داغ را به کار مکانیکی تبدیل خواهد کرد. این انرژی، نیروی مورد نیاز به منظور چرخش محور کمپرسور را فراهم میکند.
- نازل، هوای ورودی را شتاب و سرعت آن را افزایش میدهد.
در ادامه هر یک از مراحل معرفی شده در بالا بررسی خواهد شد.