نام کاربري : کلمه عبور : عضو انجمن نيستيد ! همين حالا عضو شويد . | کلمه عبور خود را فراموش کرده ام !







آغاز شده توسط
متن
elyas آفلاين



تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088
[Custom_Field_Content]
انجمن اي ار ارتش

موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
موتور جت

ایروسنتر ( Aerocenter) : موتوری که با خارج کردن سیال از اگزوز به سمت عقب، کار می کند و با استفاده از واکنش آن وسیله نقلیه را به جلو می راند. این تعریف ساده ای است از موتور جت. هم موتورهای جت و هم موتور های موشک به این نحو کار می کنند یعنی هر دو موتورهای واکنشی به حساب می آیند با این تفاوت که موتور موشک ها در تمام خوراک خود را درون خود حمل می کنند و می توانند در محیط خلا نیز فعال باشند ولی موتورهای جت فقط در اتمسفر کار می کنند.


بادکنک جت و قانون سوم نیوتن

الگوی کارکرد تمامی موتورهای جت ( و موتور موشک ها) بر اساس قانون سوم نیوتن است. هر عملی عکس العملی دارد ، مساوی و در جهت مخالف با آن. این موضوع را می شود با استفاده از یک بادکنک به سادگی توضیح داد.
اگر یک بادکنک باد شده را رها کنیم ، به پرواز در می آید. شاید به نظر برسد که حرکت بادکنک به این خاطر است که جریان هوای خروجی در حال فشار دادن هوای اطراف خود است همان طور که یک قایق با استفاده از پارو به جلو حرکت می کند. ولی این طور نیست. این بادکنک در محیط خلا نیز به همین ترتیب حرکت خواهد کرد بلکه هم با سرعت بیشتر. توضیح این مسئله به این صورت است که در یک بادکنک باد شده فشار هوا در داخل آن در تمامی جهات یکسان است و بادکنک در تعادل قرار دارد به همین خاطر هم هست که حرکت نمی کند و ثابت قرار می گیرد. ولی وقتی که آن را رها کنیم، فشاری که تا قبل از این در مقابل هوا بود از بین می رود و و هوا شروع به خارج شده می کند. ولی از طرف دیگر و در جهت مخالف آن هنوز فشار هوا به دیواره بادکنک وجود دارد و مانند قبل دیگر تعادلی وجود ندارد. به همین خاطر است که بادکنک در جهت مخالف با خروج هوا شروع به حرکت می کند.



اجزا تشکیل دهنده یک موتور جت

هوا به وسیله کمپرسورcompressor به داخل موتور کشیده و فشرده می شود. کمپرسور دارای تعداد بسیار زیادی تیغه blade است که در یک محور با سرعت زیاد چرخش می کنند. هوای فشرده شده به داخل محفظه احتراق combustion chamber روانه می شود، جایی که سوخت به آن اضافه و مخلوط می شود و احتراق صورت می گیرد. دریک مدل از موتور جت نسبت هوا به سوخت، نسبت 100 به 1 کیلوگرم است. در این قسمت دمای هوا بسیار بالا می رود. پس از خارج شدن هوا از محفظه احتراق ، جریان هوای گرم تولید شده باعث چرخاندن تیغه های توربین turbine می شود. یک میله انتقال قدرت shaft مرکزی، توربین را به کمپرسور متصل می کند. بنابر این کمپرسور به وسیله انرژی آزاد شده هوای گرم ، به چرخش در می آید. مقدار بسیار زیادی از انرژی باقیمانده است. مقدار هوای باقیمانده تمایل به منبسط شدن دارد در حالی که همچین فضایی درون موتور وجود ندارد. پس هوا مسیر خود را به طرف خروجی دنبال می کند و مانند بادکنکی که توضیح داده شد، باعث به وجود آمدن پیشرانش thrust می شود.


امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:20
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 7 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: ntest &mehdi &hesam-m2 &crounus2000 &supperfelanker &takavar313 &miladmohamadi &


تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088

پاسخ : 1 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
موتورهای توربو جت turbojet

اولین نمونه از موتورهای جت که بعد ها گسترش یافته و کاملتر شدند و امروزه نیز کاربرد فراوان دارند، موتورهای توربوجت هستند. این نوع موتور توسط فرانک ویتل Frank whittle در انگلستان و به طور جداگانه توسط هانس ون اهین hans von ohain در آلمان اختراع شد.
هوا به وسیله کمپرسور که به صورت پایه ای یک پره fan بزرگ چرخان است به داخل موتور توربوجت کشیده می شود. کمپرسور سرعت ورود هوا به داخل را کم می کند، فشار را بالا می برد و آن را به طرف محفظه احتراق هدایت می کند. در محفظه سوخت به هوای فشرده اضافه و مخلوط می شود. نتیجه اینکه هوای داغ، شروع به انبساط می کند، از بین پره های توربین عبور کرده و از نازل nozzle خارج می شود با اینکار نیروی پیشران به وجود می آید. قبل از این که گازها از اگزوز موتور خارج شوند به سمت پره های توربین هدایت می شوند و آنها را با سرعت زیاد به چرخش در می آورند. هدف از چرخاندن توربین ، به حرکت در آوردن کمپرسور است که با شفت به یکدیگر متصل هستند و باعث می شود که کشیدن هوا به داخل موتور ادامه یابد.
در حقیقت عاملی که باعث حرکت می شود تفاوت فشار در عقب و جلوی موتور است.همانطور که توضیح داده شد هوای خروجی از موتور بسیار فشرده و داغ است در حالی که هوای ورودی به موتور این طور نیست. پس مسئله ای که باعث حرکت می شود تفاوت فشار در عقبو جلوی موتور است. هر چقدر که این فشار بیشتر باشد نیروی تولیدی توسط موتور بیشتر است. انرژی که توسط توربین برای چرخیدن گرفته می شود باعث می شود که این تفاوت کم شود بنابر این یکی از اهداف اصلی طvاحان این است که انرژی مودر نیاز توربین را به حداقل برسانند که خود باعث به حداکثر رساندن نیروی پیشران می شود.
بهترین گزینه پیش رو برای افزایش قدرت موتور به خصوص در موارد نظامی ، اضافه کردن امکان پس سوز after burner به موتور است.





فن های دوتایی

موتورهای جت ابتدایی مانند مسراشمیت 262 Messerschmidt ، موتورهای پر مصرفی به حساب می آمدند. بنابر این اولین مشکل پیش روی طراحان ، طراحی موتورهایی بود که بتوانند با مصرف سوخت کمتر، نیروی بیشتری حاصل کنند. راه حل این مشکل توسط شرکت آمریکایی پرات اند ویتنی pratt & whitney در سال 1948 تحت عنوان فن های دوتایی Dual spool ارائه شد. موتورها به وسیله دو عدد کمپرسور مستقل به جای تک کمپرسور ، مسلح شدند تا نسبت فشار را بیشتر کنند. این دو سیستم یاد شده به طور جداگانه به توربین هایی در انتهای موتور وصل شدند. کمپرسوری که به ورودی نزدیکتر است تحت عنوان کمپرسور کم فشار low-pressure compressor به وسیله یک شفت تو پر solid به خارج ترین توربین وصل شد و البته کمپرسور درونی تر که به کمپرسور پر فشار high-pressure compressor معروف است به وسیله یک شفت تو خالی hollow (شفت تو پر از درون این شفت عبور می کند) به توربین داخلی متصل می شود.





تمامی این امکانات باعث شد تا موتور j-57 که پیشران f-100 نیروی هوایی آمریکا بود بتواند در سال 1953 ، اولین هواپیمایی باشد که بدون شیرجه رفتن، به سرعت صوت دست پیدا کرده است. این موتور همچنین بر روی بمب افکن معروف آمریکایی b-52 و همچنین هواپیمای شناسایی u-2 نیز نصب شد. در میان هواپیماهای غیرنظامی نیز بوئینگ 707 و داگلاس DC-8 از این موتور بهره می برند. تکنولوژی dual spool راه را برای رسیدن به موتور های توربو فن turbofan باز کرده بود.

تیغه های غیر چرخان متحرک variable stator

هم زمان با بهبود عملکرد این موتورهای جت، طراحان با مشکل جدیدی مواجه شدند به اسم واماندگی کمپرسور compressor stall . به این معنا که : در سرعت معینی در هنگام پرواز، کمپرسور مقدار هوایی بیشتر از توانایی موتور برای استفاده به داخل می کشید. واماندگی کمپرسور باعث به وجود آمدن یک توده هوا می شد که با شدت بیشتری از حد معمول به داخل موتور وارد می شد. نتیجه اینکه موتور تمام نیروی پیشران خود را از دست می داد و حتی در مواقعی هم باعث از بین رفتن تیغه های کمپرسور می شد. راه حل این مشکل توسط جرهارد نیومن، یکی از مهندسان شرکت جنرال الکتریک به دست آمد. نیومن تیغه های جدیدی اختراع کرد که مانند بقیه تیغه های کمپرسور بر روی آن نصب می شدند ولی مانند آنها نمی چرخیدند و فقط می توانستند که زاویه خود را در مقابل جریان ورودی هوا تغییر دهند. در مواقعی که جریان هوا به میزان معمول است این پره ها با کمترین زاویه خود نسبت به مسیر هوا قرار می گیرند تا جریان هوا بدون مزاحمت بتواند عبور کند ولی در هنگامی که امکان واماندگی کمپرسور وجود دارد، این تیغه ها با قسمت پهن خود در مقابل هوا قرار می گیرند تا جلوی ورود هوای اضافی را به درون موتور بگیرد. این تکنولوژی در موتور j-79 شرکت جنرال الکتریک به کار گرفته شد تا شاهد به وجود آمدن یک موتور واقعی برای پرواز فراصوت باشیم. این موتور در هواپیمای F-4 فانتوم استفاده شده است. در تصویر زیر پره های ثابت همان variable stator هستند.



از هواپیماهایی که در ایران هستند و از موتور های توربو جت استفاده می کنند می توان به mig-29 با موتور RD-33 اشاره کرد که از دو شفت twin-shaft استفاده می کند. در حالی که موتور f-5 که همان j-85 است از تکنولوژی یک شفت single-shaft استفاده می کند.


rd-33 یکی از قوی ترین موتورهای توربو جت
امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:25
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 13 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: ntest /f-14a /hesam-m2 /mehdi /crounus2000 /supperfelanker /takavar313 /sorosh_f35 /afzaly /miladmohamadi /mo-nia /rasool /wolong /


تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088

پاسخ : 2 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
موتورهاي توربوپراپ
Turboprop engines

یک نمونه از موتورهای جت که شباهت بسیاری به موتورهای توربوجت دارد موتورهای توربوپراپ هستند. این موتورها بیشتر انرژی حاصل از هوای گرم را مصرف چرخاندن یک ملخ prop در جلو خود می کنند. در یک نوع از موتورهای توربوپراپ، موتور 15 درصد از انرژی را از اگزوز خارج می کند (در بعضی از موارد این مقدار زیر 10 درصد است) و 85 درصد را در چرخاندن ملخ استفاده می کند.



در عوض استفاده از توربین های کوچک جهت بدست آوردن بیترین نیروی پیشران ممکن در اگزوز، در این گونه موتورها از بزرگترین توربین های ممکن استفاده می شود تا بیشترین انرژی ممکن را برای چرخاندن ملخ از هوای خارج شده از محفظه احتراق کسب نماید.
طرح بندی موتورهای توربوپراپ بسیار شبیه موتورهای توربوجت است. به جز قسمت شفت موتور که در موتورهای توربوپراپ این شفت از توربین تا جلو موتور گسترش یافته است تا علاوه بر ملخ هواپیما، کمپرسور را نیز به حرکت در آورد.بر خلاف موتورهای توربوجت و توربوفن که از دو سری کمپرسور پرفشار و کم فشار استفاده می کنند، توربوپراپ ها از یک سری کمپرسور استفاده می کنند. این به ساده تر و سبک تر شدن این موتورها کمک بسیاری می کند.



نحوه کارکرد این موتورها هم مانند موتورهای توربو جت به این صورت است که کمپرسور هوا را به داخل می کشد و فشرده می سازد تا در محقظه احتراق با سوخت ترکیب شده و احتراق رخ دهد. انرژی حاصل توسط توربین ها گرفته می شود تا کمرپسور و ملخ را به وسیله شفت بچرخاند. البته در بسیاری از موتورهای امروزی ، کمپرسورها و ملخ به وسیله شفت های هم محور جداگانه به چرخش در می آیند تا ملخ از عملکرد لحظه ای کمپرسور مستقل باشد.



موتورهای توربو پراپ در مقایسه با موتورهای توربو جت برای پروازهای با سرعت زیر 800 کیلومتر بر ساعت بسیار به صرفه تر هستند. این موتورها بیشتر در هواپیماهای کوچک و با سرعت پایین استفاده و همین طور هاپیماهای برد بلند. بعضی از این هواپیماها توانایی رسیدن به سرعت 925 کیلومتر بر ساعت را نیز دارا هستند.
از موتورهای توربوپراپ موجود در کشور می توان به موتورهای PT6A هواپیماهای pc-7 محصول شرکت پرات اند ویتنی و همین طور موتورهای Allison T56 اشاره کرد که بر روی c-130 نصب شده است، اشاره کرد. هواپیمای An-140 که در ایران به ایران 140 معروف است نیز از موتورهای توربوپراپ TV3 ساخت شرکت klimov استفاده می کند.
امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:26
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 11 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: f-14a /hesam-m2 /mehdi /crounus2000 /supperfelanker /takavar313 /afzaly /miladmohamadi /mo-nia /rasool /wolong /


تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088

پاسخ : 3 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
موتورهاي توربوفن
TurboFan Engines

یکی دیگر از انواع موتور جت که شباهت بسیاری به موتورهای توربوجت دارد، موتورهای توربوفن هستند که تفاوت عمده آنها با موتورهای دیگر داشتن یک فن fan در قسمت جلوی کمپرسور است. فن تشکیل شده از یک سری تیغه blade است که به وسیله توربین حول یک محور می چرخند. ماموریت اصلی فن عبور دادن حجم بسیار زیادی از هوا از قسمت ما بین هسته موتور و محفظه بیرونیduct آن است که به آن bypass گفته می شود، است. این جریان هوا در مقایسه با جریان هوای درون هسته بسیار آرام تر است با این حال نیروی پیشران بسیار زیادی ، علاوه بر نیروی پیشران هسته موتور تولید می کند. این در حالی است که میزان مصرف سوخت را نیز به طور چشم گیریی افزایش نمی دهد. در حقیقت توربوفن ها از لحاظ مصرف سوخت بسیار بهینه تر از توربو جت ها هستند. علاوه بر این جریان bypass باعث می شود که موتور کم صدا تر عمل کند.



جریان عبوری از کنار موتور به دو دسته low-bypass و high-bypass تقسیم می شوند که این نسبت به نسبت هوای گذرنه از کنار موتور به هوای گذرنده از درون آن است.در موتورهای با بای پس پایین ، مقدار کمی از هوا از duct عبور می کند و همین طور هم فن ، قطر کمی دارد در حالی که در موتورهای بای پس بالا مقدار هوای زیادی از duct عبور می کند و فن آنها هم بسیار بزرگتر است. موتورهای بای پس پایی فشرده تر هستند در حالی که موتورهای پای پس بالا توانایی تولید پیشران بیشتری دارند، مقرون به صرفه تر و کم صدا تر هستند.



1. Nacelle
2. Fan
3. Low pressure compressor
4. High pressure compressor
5. Combustion chamber
6. High pressure turbine
7. Low pressure turbine
8. Core nozzle
9. Fan nozzle

سیستم های کارکرد این موتورها مانند موتورهای قبلی است. به مانند آنها از کمپرسورهای فشار بالا و فشار پایین استفاده می کنند و نیرو را از توربین به وسیله شفت به کمپرسورها و فن منتقل می کنند. ولی شرکت رولزرویس توانسته است که از کمپرسور سومی نیز در موتورهای بزرگ غیرنظامی RB211 (موتور بوئینگ 747) همین طور موتورهای خانواده Trent استفاده کند. این کمپرسور سوم که به فشار متوسط معروف است در بین دو کمپرسور دیگر جای دارد و با شفتی مستقل به یک توربین فشار متوسط متصل است. ذکر این نمته الزامی است که در موارد نظامی، موتورها با همان سیستم دو کمپرسور ساخته می شوند.



از جمله موتورهای توربوفن موجود در کشور می توان به موتور TF30 ساخت شرکت پرات اند ویتنی شاره کرد که بر روی تامکت ها سوار هستند اشاره کرد.
امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:31
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 13 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: ntest /f-14a /hesam-m2 /mehdi /crounus2000 /supperfelanker /takavar313 /afzaly /miladmohamadi /mo-nia /yekkhatere /rasool /wolong /


تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 4 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
قسمت های اصلی موتور جت (1)

1-مجرای ورودی هوا :

طرح مجرای ورودی هوا برای موتورهای جت توربین دار یکی از مهمترین فاکتورهاست که در کارایی موتور نقش حساسی در بر خواهد داشت.به همین خاطر کوشش سازنده این مجرا در این است که آنها را طوری بسازد که در شرایط مختلف پروازی اعم از سرعت های مختلف هواپیما ارتفاعات و شرایط جوی گوناگون بتواند هوای کنترل شده مورد لزوم را از خود عبور داده و تحت فشار معینی به سوی کمپرسور هدایت کند.

ساده ترین نوع این مجراها به موتورهایی اختصاص دارد که آنها را در قسمت دم هواپیما نصب شده اند. به عنوان مثال هواپیماهایی مانند: داگلاسDC-8 و بوئینگ 707 و 727

معمولا مجرای ورودی هوا به صورت ساده نبوده واغلب به صورت divergent ساخته میشود که ضمن کاهش سرعت هوای ورودی فشار آن را افزایش دهد.

مجرای ورودی برای سرعت های مافوق صوت به شکل همگرا و واگرا ساخته میشود یعنی هوا با سرعت ما فوق صوت ابتدا وارد مجرای همگرا میشود در آنجا سرعتش کم شده تا به سرعت صوت برسد سپس وارد مجرای واگرا شده و درآنجا باز هم سرعت کم و فشارش افزایش می یابد. بدین ترتیب هوای ورودی به کمپرسور دارای سرعت کمتر از صوت و فشار خیلی زیاد است...

نکته: کمپرسوری که بتواند هوای با سرعت مافوق صوت را متراکم کند ساخته نشده است..

بعضی از هواپیماهای مافوق صوت که امروزه ساخته شده است دارای مجرای ورودی متغیر می باشد بدین صورت که این مجرا به صورت تقریبا ساده و در سرعت های بیشتر از صوت مجرا به صورت همگرا - واگرا در می آید..

به عنوان مثال هواپیماهای کنکورد که یک هواپیمای مافوق صوت است از این طرح استفاده کرده است..
برای محافظت موتور از ورود اجسام خارجی. بعضی از آنها مجهز به یک شبکه توری هستند که این شبکه در مجرای ورودی هوا نصب شده است. البته موتورهای مدرن تر یا فاقد این شبکه ها بوده و یا در صورت داشتن موقعی که امکان ورود اجسام خارجی کمتر یا اصلا نباشد توسط مکانیزمی جمع میشوند و فقط در مواقع لزوم از آنها استفاده می کنند. علت استفاده نکردن از آنها امکان یخ زدگی این تورها در ارتفاعات ودر نتیجه بهم زدن جریان منظم هوای ورودی است.


- مجراهایی که در موتورهاي جت استفاده میشود و نقش مهمی در کار آنها وتولید thrust دارد عبارت اند از:

1-مجرای همگرا convergent duct:

دهانه ورودی این مجرا بزرگ و دهانه خروجی آن کوچک است.هرگاه هوایی با فشار و سرعت معین از آن عبور کند به مرور سرعتش زیاد شده وطبق قانون برنولی فشارش کم می گردد. قانون برنولی میگوید: همیشه مجموع انرژی تولیدی توسط انرژی جنبشی یک سیال و انرژی پتانسیل آن مقداری است ثابت. پس در حقیقت این مجرا انرژی پتانسیل را به انرژی جنبشی تبدیل میکند .

2-مجرای واگرا divergent duct:

دهانه ورودی این مجرا تنگ ودهانه خروج آن بزرگ است.هرگاه هوایی با فشار و سرعت معین از آن عبور کند به مرور سرعتش کم شده وطبق قانون برنولی فشارش افزایش می یابد.مجراهای واگرا در جاهایی استفاده میشود که هدف زیاد کردن فشار هوا و به منظور منظم کردن جریان هوا و کاستن سرعت آن باشد.

ضمنا درجه حرارت هوای عبوری از این مجرا به مرور زیاد میشود.
امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:33
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 12 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: ntest /f-14a /hesam-m2 /mehdi /crounus2000 /supperfelanker /takavar313 /afzaly /miladmohamadi /yekkhatere /rasool /wolong /


تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 5 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
قسمت های اصلی موتور جت (2)

کمپرسور:

انرژی به دست آمده توسط عمل احتراق در موتورها بستگی مستقیمی به مقدار هوا و میزان فشاری دارد که در موقع سوختن دارا است. هر قدر مخلوط هوا وبنزین در موتورهای
پیستونی وهوا در موتورهای جت فشرده تر باشد عمل احتراق. انرژی حرارتی بیشتریتولید میکند. در موتورهای پیستونی تراکم هوا وبنزین توسط پیستون وقتی که به سمت
TDC می آید (در زمان تراکم) انجام شده ودر موتورهای جت تراکم هوا توسط کمپرسورصورت میگیرد.

کمپرسور ها از نظر ساختمان ونحوه تراکم هوای عبوری از آنها به دو دسته تقسیم میشوند:

1-کمپرسورهای دیسکی

2-کمپرسورهای تیغه ای


- کمپرسورهای ديسکی (Centrifugal Flow Compressors )

اين نوع کمپرسورها دارای ديسکی هستند که برروی آن تيغه‌هائی بصورت مجرای واگرا جوش داده شده است. در اثر چرخيدن ديسک کمپرسور که بوسيله شفت موتور انجام می‌شود، جريان هوا در امتداد شعاع ديسک با نيروی گريز از مرکز از بين تيغه‌های روی ديسک عبور می‌کند و به دليل شکل خصوص تيغه‌ها (واگرا) سرعت هوا کم و فشار آن زياد می‌شود. چون ديسک کمپرسور در اثر چرخش و دوران زياد به هوا سرعت هم می‌بخشد، در نتيجه هوا پس از عبور از ديسک کمپرسور، هم فشار و هم سرعتش زياد می‌شود. زمانيکه هوا به نوک پره‌های impeller می‌رسد فشار و سرعتش نسبت به هوای ورودی کمپرسور خيلی زيادتر می‌شود. هوا پس از عبور از کمپرسور به قطعه‌ای به نام diffuser وارد می‌شود. اين قطعه دارای پره‌های ثابتی است که در اطراف کمپرسور قرار گرفته‌اند و بازهم باعث ازدياد فشار و کاهش سرعت آن می‌شوند. بطور کلی هر دو دستگاه، compressor و diffuser شار هوا را زياد می‌کنند.

هوا پس از عبور از ديفيوزر وارد محفظه احتراق شده و قبل از رسيدن به محفظه احتراق باز هم به علت واگرا بودن (Air Adapter) فشارش زياد و سرعتش کم می‌شود. اين ازدياد فشار نهائی، آمادگی هوا را جهت احتراق بيشتر می‌کند. در محفظه احتراق، سوخت به داخل هوای فشرده شده پاشيده شده و مخلوط سوخت و هوا بوسيله شمع محترق می‌گردد. در اثر احتراق مخلوط سوخت و هوا، گازهای منبسط شده با درجه حرارت زياد وارد nuzzle توربين شده و باعث گشتن توربين و در نتيجه گردش کمپرسور و متعلقات گردنده آن می‌شوند. گازهای سوخته سپس وارد اگزوز شده و با سرعت زياد از دهانه اگزوز خارج می‌شوند که عکس‌العمل آنها باعث بوجود آمدن thrust خواهد شد.


-کمپرسور محوری (Axial Compressor)

کمپرسور محوری به شکل استوانه بوده و دارای پره‌های گردنده (Rotor) و پره‌های ثابت (Stator) می‌باشد. اين پره‌ها پشت سر هم در اطراف محور کمپرسور و عمود بر آن قرار دارند. هر رديف دور تا دور دايره‌ای از پره‌های گردنده، هوا را متراکم و به رديف دايره‌ای شکل پره‌های ثابت تحويل می‌دهند. پره‌های ثابت نيز هوای متراکم را گرفته و در خط مستقيمی که به موازات محور کمپرسور است به درون رديف پره‌های گردنده بعدی می‌فرستند و اين کار تا انتهای کمپرسور ادامه می‌يابد. پره‌های گردنده بر روی محيط خارجی يک ديسک سوار شده‌اند ورديف دوم که شامل پره‌های ثابت است از داخل برروی پوسته موتور نصب شده‌اند.

هر رديف پره‌های گردنده و ثابت را يک مرحله (Stage) می‌گويند. در اين نوع کمپرسورهای محوری هر چه تعداد مراحل آن بيشتر باشد، حجم هوای زيادتری را متراکم کرده و در نتيجه موتور دارای تراست بيشتری خواهد بود. امروزه بيشتر موتورهای جت دارای کمپرسور محوری چند مرحله‌ای هستند.

با افزايش فشار هوا در هر مرحله از حجم آن نيز کاسته شده و برای جای دادن آن به فضای کمتری نياز است. چون اين نوع کمپرسورها به صورت همگرا ساخته شده و پره‌های آنها رفته رفته کوتاهتر می‌شوند، پره‌های گردنده که به شکل مقاطع آيروديناميکی يا airfoil هستند، هوا را از جلو کمپرسور گرفته و پس از متراکم نمودن، آنرا به طرف عقب کمپرسور هدايت می‌کنند. جنس اين پره‌ها از آلياژ آلومينيوم، تيتانيوم و فولاد است.

مسير جريان هوا در داخل موتورهای جت بنا به نحوه طراحی موتور متفاوت است. در طراحی موتورهای خطی يا مستقيم موتور طوری طراحی شده که دارای دهانه ورودی کوچکتر و همچنين متناسب با سيستم By Pass باشد. بطور کلی مسير جريان هوا در تمام موتورهای جت نسبتا مشابه است.


در اين شکل هر دو نمونه کمپرسور نشان داده شده است.


واماندگی کمپرسور (Compressor Stall)

در صورتيکه مراحل آخر کمپرسور فشار کمتری توليد کنند و stageهای جلوی کمپرسور overload شوند و تحت فشار زيادی قرار گيرند، ناهماهنگی بين رديفهای جلو و عقب کمپرسور بوجود می‌آيد که توام با حرارت زياد و لرزش زياد موتور و همراه با صدای ناهنجار کمپرسور است. اين حالت را اصطلاحا واماندگی کمپرسور می‌گويند. برای از بين بردن اين پديده از سيستمی بنام Air Flow Control System استفاده می‌شود. بدين ترتيب که از طريق شيرهايی بنام Air Bleed Valve در Stage های وسط و آخر کمپرسور، بار کمپرسور را در اين حوالی کم می‌کنند. بنابراين خطر واماندگی کمپرسور از بين می‌رود و همچنين بطور اتوماتيک، با تغيير زاويه پره‌های ورودی هوا به داخل کمپرسور از واماندگی کمپرسور جلوگيری به عمل می‌آيد.

موتورهای دو کمپرسوری(Twin Spool Compressor)

روش ديگر برای جلوگيری از استال کمپرسور دو تکه‌ای بودن کمپرسور می‌باشد. اين نوع کمپرسورها دارای يک کمپرسور فشار ضعيف و يک کمپرسور فشار قوی می‌باشند. کمپرسور فشار ضعيف در جلو و فشار قوی در عقب موتور قرار دارند و بوسيله دو شفت که به دو توربين متصل هستند هر کدام با دور معينی می‌گردند.

لازم به توضيح است که توربين فشار قوی کمپرسور فشار قوی و توربين فشار ضعيف کمپرسور فشار ضعيف را می‌گرداند.

طرح دو کمپرسوری خطر واماندگی کمپرسور را از بين برده و با وزن کمتر دارای نسبت تراکم زيادتری در مقايسه با ساير کمپرسورها می‌باشد.
امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:35
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 10 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: f-14a /hesam-m2 /mehdi /crounus2000 /supperfelanker /takavar313 /afzaly /miladmohamadi /rasool /wolong /


تعداد ارسال ها: 3405
تاريخ عضويت: 23 /10 /1391
محل زندگي: البرز
سن: 25
تعداد تشکر کرده: 2952
تعداد تشکر شده: 15088
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 6 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
موتور هواپيماي مسافربري چگونه كار ميكند؟

بيشتر هواپيماهاي مسافربري امروزي به پيشرانهاي توربوفن مجهزندكه در سرعت هاي متوسط و ارتفاع بالابازده مناسبس دارند.موتورهاي توربوفن در حقيقت نوعي از توربين هاي گازي جت هستندكه در آنها بخش بزرگي از هواي مكيده شده به داخل موتور وارد و از هسته موتور خارج ميشود پشت فن بزرگ هواپيما كه احتمالا هنگام سوار شدن به هواپيما آنرا ديده ايد مجموعه اي تودرتواز كمپرسورهاي بزرگ و كوچك وجود دارد كه با شتاب دادن به هواي ورودي به موتور نيروي پيشران را براي هواپيما توليد ميكند.موتورهاي توربوفن به صورت كلي نسبت به موتورهاي توربوجت كارايي بهتري دارند.اين موتورها ميتوانند با توليد حرارت كم در مدت زمان طولاني با سوختي كم و نزديك به سطح زمين به پرواز ادامه دهند. اين موتور دو نوع اصلي با(نسبت جرم هواي كنارگذاربه درون گذر يا در اصطلاح Bypass ratio)بالا و پايين دارند كه انواع غير نظامي عموما ازنوع High-bypass (نسبت هواي كنار گذار بالاتر ) هستند. شيوه كاركرد كلي موتورهاي توربوفن جت به اين شكل است كه با سوزاندن سوخت در محفظه احتراق موتور نيروي لازم براي به گردش درآوردن توربين و فن بوجود مي ايد.فن بزرگ جلوي موتور هم هواي مورد نيازي را كه از داخل هسته موتور ميگذرد فراهم ميكند . در اين ميان هرجه مقدار نسبت جرم هواي كنارگذار به درون گذر موتور بالاتر باشد مشخصا موتور بازده بيشتري دارد.براي اين منظوردر بيشتر موتورهاي جت معمولي فن و توربين موتوربا سرعتي هماهنگ ميچرخند . در اين ميان شركت پرت اندويتني گونهخاصي از موتورهاي توربوفن موسوم به توربوفن دنده دار را توسعه داده است كه در ان براي كارايي بيشتر با افزوده شدن يك جعبه دنده فن و توربين موتور با سرعت هاي متفاوتي ميچرخند.به اين ترتيب فن بسيار ارام تر از توربين ميچرخد و در نتيجه رانش بيشتري به نسبت فعاليت كمتر خود (به نسبت قابل توجه 12به1) فراهم ميكند.اين تغييرات موجب ميشود ات موتور با توليد حرارتي كمتر بازده بيشتري داشته باشد و از قطعات كمتري هم تشكيل شود كه هزين هنگهداري كمتري را در پي خواهد داشت. اين تغيير موجب كاهش سروصداي موتور تا75درصد ميشود و به علت مصرف كمتر سوخت تا 16 درصد آلايندگي شان هم پايين تر است.

امضاي کاربر :
پنجشنبه 23 خرداد 1392 - 16:38
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 8 کاربر از elyas به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: ntest /f-14a /hesam-m2 /mehdi /supperfelanker /takavar313 /afzaly /rasool /


تعداد ارسال ها: 635
تاريخ عضويت: 29 /1 /1394
محل زندگي: لامرد
تعداد تشکر کرده: 6142
تعداد تشکر شده: 2692
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 8 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
میشه گفت:

موتور جت نوعی کمپرسوره!



امضاي کاربر :
چهارشنبه 18 شهریور 1394 - 14:39
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 4 کاربر از hesam-m2 به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: crounus2000 /mehdi /supperfelanker /takavar313 /


تعداد ارسال ها: 3838
تاريخ عضويت: 14 /8 /1392
محل زندگي: گرگان
سن: 32
تعداد تشکر کرده: 24428
تعداد تشکر شده: 23370
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 9 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
شاید بخاطر اینکه زیاد به کمپرسور در این پست پرداخته شده این ذهنیت در شما ایجاد شده باشه

اما بخش مهم دیگه ای در جتها هست که به توربین معروفه و کارش ایجاد دوران از جریان گازهای داغ هست که در به چرخش در اوردن فن و کمپرسور و پراپ و ... نقش مهمی داره
که مثل کمپرسور دارای بخش پر فشار و کم فشار هست و در شرایطی این بخش هم دچار استال میشه و مشخصات فنی خودش رو داره

در واقع به لطف توان تولیدی بیش از اندازه در طراحی توربینهاست که میشه فن با نسبت کنار گذر بالا تر رو طراحی کرد و گذار از توربو جت به توربو فن ممکن شد
امضاي کاربر : افلاطون در بخشی از توصیف ایرانیان گفت :
آنان از نژاد خدایانند
چهارشنبه 18 شهریور 1394 - 15:14
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 8 کاربر از crounus2000 به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: mehdi /supperfelanker /takavar313 /hesam-m2 /sorosh_f35 /afzaly /yekkhatere /rasool /


تعداد ارسال ها: 3399
تاريخ عضويت: 24 /9 /1393
محل زندگي: همه جای ایران سرای من است
تعداد تشکر کرده: 18970
تعداد تشکر شده: 16952
[Custom_Field_Content]
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 10 RE موتورهاي جت چگونه كار مي كنند؟
انمیشن از کارکرد موتور جت (توربوفن)


امضاي کاربر :
چهارشنبه 18 شهریور 1394 - 15:51
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 2 کاربر از mehdi به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: hesam-m2 /sorosh_f35 /


تعداد ارسال ها: 3399
تاريخ عضويت: 24 /9 /1393
محل زندگي: همه جای ایران سرای من است
تعداد تشکر کرده: 18970
تعداد تشکر شده: 16952
[Custom_Field_Content]
انجمن آي آر ارتش

پاسخ : 11 RE موتور جت
جت چیست ؟جت اصطلاحا به هر سیالی با سرعت و انرژِی زیاد گفته میشود. هنگامی که جتی از یک جسم خارج میشود به ان جسم در خلاف جهت خروجش نیرو وارد می کند. مثلا وقتی که یک بادکنک را باد میکنیم و یک دفعه رهایش میکنیم یا وقتی که سه نفر اتشنشان شیلنگ اتشنشانی را با زحمت توی دستشان نگه داشته اند نیرویی در مقابل وارد خواهد شد.

از سال ها پیش انسان به این پدیده پی پرده بود مثل این چرخ دوار که در چین ساخته شده است!



توربوماشین های پیشرانشی در واقع وسایلی هستند که به وسیله جتی که خودشان تولید کرده اند، کار میکنند. اساس کارهمه توربوماشین ها ورود هوا به یک محفظه احتراق و خروج ان با سرعت و فشار بیشتر است(جت) که بسته به نوع استفاده ای که از این جت گاز می شود به انواع مختلفی تقسیم می گردد. مثلا
۱٫ایجاد نیروی پیشرانش به وسیله خود جت(توربوجت)

۲٫چرخاندن یک شفت (توربوشفت)



۳٫چرخاندن یک فن وتولیدجت سرد (توربوفن)


۴٫چرخاندن یک ملخ (توربوپراپ)


و البته رمجت، اسکرم جت، پالس جت و… که فاقد قطعات دوار میباشند.. ما در اینجا می خواهیم فقط به توربوفن بپردازیم که اگر کسی با توربوفن اشنا شود انگار با بقیه اشنا شده است…موتور توربوفن در واقع یک توربوجت هست که کمپرسور جلویی ان به فن تبدیل شده است.
از مزیت ها این نوع موتور می توان به موارد زیر اشاره کرد:
۱٫صدای کم
۲٫مصرف سوخت کم
۳٫سردتر بودن جت خروجی در کاربرد های نظامی و رادارگریزی
۴٫قطر کمتر موتور نسبت به توربوپراپ
۵٫تراست زیاد هنگام تیک اف

تمام این مزیت ها باعث شده که این نوع موتور به پر کاربردترین موتور تبدیل شود به خصوص در هواپیماهای مسافربری و باری که هزینه سوخت در مسافت های طولانی بسیار اهمیت دارد.
در واقع توربوفن از دو قسمت تشکیل شده یکی هسته که وظیفه تولید انرژی مکانیکی را بر عهده دارد و دیگری فن که توسط شفت متصل به توربین میگردد و قسمت اعظم تراست را تولید میکند.

نیروی جلوبرنده در توربوفن از دو راه تامین می شود. قسمت اعظم ان توسط جت سرد تولید شده به وسیله فن(۸۰%) و قسمتی از ان هم به وسیله جت داغ خروجی از هسته. در واقع هوایی که توسط فن به داخل کشیده می شود قسمتی از آن وارد هسته شده و اکسیژن هسته را تامین می کند و قسمتی از ان هم با خروج از موتور تراست تولید می نماید حالا بسته به این که چه قسمتی از هوا ورودی از پوسته خارج می شود(bypass) موتور های توربو فن را به انواع مختلف تقسیم می کنند.
۱٫کنارگذر با نسبت بالا
۲٫ کنارگذر با نسبت متوسط
۳٫ کنارگذر با نسبت پایین
Bypass در واقع نسبت جرمی هوای عبوری از پوسته به هوایی است که وارد هسته می شود.
۱٫کنار گذر بالا (high bypass)
این نوع از موتور ها که بای پس انها بین ۴ تا ۱۵ است بیشتر در هواپیما های مسافری، باری و تجاری کاربرد دارند. دلیل ان هم بازده بالای انها است. در واقع نسبت نیروی تراست به جرم سوخت مصرفی در این موتورها بالاترین مقدار است پس در هواپیماهایی که به مدت طولانی پرواز میکنند و مصرف سوخت ان ها اهمیت زیادی دارد، استفاده می شوند، هواپیماهایی مثل B747 یا A340
موتور با bypass بالا، آلودگی صوتی کمتری دارد زیرا هوای سردی که از نازل خروجی آن بیرون می آید همانند یک عایق صدا، از انتشار نویزهای صوتی جلوگیری می کند. همانطور که میدانید کاهش نویز صوتی در صنعت هوانوردی یکی از دغدغه های طراحان پیشرانشی و سازندگان هواپیماست.
در این موتور ها همچنین به دلیل زیاد بودن بای پس تراست معکوس بیشتری تولید می شود ولی هر چه بای پس بیشتر باشد برای trust reverse به تجهزات پیچیده تری مثل پره های متحرک نیاز هست که این خود باعث افزایش وزن می شود. از ایرادات این نوع موتورها محدودیت سرعت ان ها است (۰٫۷۵تا ۰٫۹ ماخ ) و نمی توانند در سرعت های بالا پرواز کنند. از ایرادات دیگر این موتور ها میتوان به حجم زیاد و وزن زیاد ان ها اشاره کرد.


موتور a380
۲٫ کنارگذر متوسطmedium bypass
دارای بای پس ۲ تا ۴ هستند. این نوع از موتورها، بیشتر در هواپیماهای مسافربری کوچکتر استفاده می شوند. برای مثال هواپیماهای تجاری و شخصی (بیزنس جت) که معمولا در حدود ۶ تا ۲۰ نفر سرنشین دارند از این نمونه موتورها بهره می برند. در تصویر زیر هواپیمای beechcraft hawker رو می بینید که از نوع بیزنس جت هست.

۳٫ کنارگذر پایین
این موتور بای پاس حدود ۲ دارند و برای سرعت های بالاتر طراحی شدند و دارای فن کوچکتر و در نتیجه دبی جرمی کمتری هستند. در این موتور ها معمولا از دو یا سه فن کوچک تر استفاده می شود و اندازه و وزن کمتری دارند. همچنین از afterburner در ان ها استفاده میشود که در مواقع خاص مثل برخاست سریع و افزایش زیاد سرعت از ان استفاده میشود. در واقع کاربرد موتور با کنارگذر کوچک غالبا در جنگنده هاست. مثلا اگر به موتور جنگنده F14 دقت کنید متوجه می شوید که موتور آن مدل جنرال الکتریک f 110 هست که یک موتور با نسبت کنارگذر پایین در حدود ۰٫۸۵ است.



اجزای موتور توربوفن:
همانطور که در تصویر زیر مشاهده می کنید، هر موتور توربوفن از قسمت های زیر تشکیل شده:

۱٫
فن:
فن به مجموعه ای از پره های دوار گفته می شود که باعث افزایش سرعت و فشار سیال میگردد و فن با دوران خود هوا را به داخل موتور هدایت می کند. قسمتی از هوا سمت هسته مرکزی موتور به منظور تامین اکسیژن برای احتراق می رود و قسمتی از ان هم از پوسته موتور عبور می کند و علاوه بر خنک کردن موتور قسمت اعظمی از نیروی تراست را تولید میکند.

۲٫کمپرسور
کمپرسور وظیفه افزایش فشار هوا را بر عهده دارد و به دو نوع محوری (axial) و مرکزی یا سانتریفیوژ (centrifugal) تقسیم می شود. کمپرسور مرکزی از چند پله یا اصطلاحا طبقه تشکیل می شود و فشار هوا را در چند مرحله افزایش می دهد. کمپرسور فشار هوا را تا چند ده برابر فشار هوا افزایش میدهد و نقش بسیار مهمی در عملکرد توربوماشین دارد چون یکی از عوامل مهم در بازده توربوماشین ها فشار هوای ورودی به محفظه احتراق است.
۳٫محفظه احتراق
محفظه احتراق محل مخلوط شدن سوخت و هوا و اشتعال ان هاست. مهم ترین مشکلی که در محفظه احتراق با ان مواجه اند فشار بالا و دمای بالای ان است که استفاده از مواد خاصی را دران میطلبد…
۴٫توربین
توربین، وظیفه گرداندن اجزای موتور به وسیله جذب انرژی گاز را بر عهده دارد و مانند کمپرسور از چند طبقه تشکیل شده است و تعداد ان ها از کمپرسور کمتر است. توربین نیز در قسمت های مختلف با سرعت های مختلفی دوران می کند و مثلا توربین پرفشار به کمپرسور پرفشار و توربین کم فشار به کمپرسور کم فشار متصل است. در بعضی طبقات توربین دمای گاز عبوری تا ۴۰۰ درجه سانتی گراد بالای نقطه ذوب فلز به کار رفته میرسد! باید در قسمت های بعد دید که چطور این پدیده ممکن شده است….


تهیه و تنظیم:
معین نیکپور، کارشناس هوافضا و مکانیک
امضاي کاربر :
چهارشنبه 18 شهریور 1394 - 15:57
نقل قول تشکر گزارش به مديريت ارسال پيام خصوصي
تشکر شده: 8 کاربر از mehdi به خاطر اين مطلب مفيد تشکر کرده اند: takavar313 /hesam-m2 /crounus2000 /hasanali /sorosh_f35 /afzaly /rasool /wolong /



برای ارسال پاسخ ابتدا باید لوگین یا ثبت نام کنید.




انجمن نظامی آی آر ارتش