Atšķirība starp Turbojet un Turbofan

Turbojet vs Turbofan
 

Turboreaktīvais dzinējs ir ar gaisu elpojošs gāzturbīnas dzinējs, kas darbības laikā veic iekšdedzes ciklu. Tas pieder arī pie gaisa kuģa dzinēju reakcijas motora. Sers Frenks Vaits no Apvienotās Karalistes un Hanss fon Ohains no Vācijas patstāvīgi izstrādāja praktisko dzinēju koncepciju pagājušā gadsimta 30. gadu beigās, bet tikai pēc Otrā pasaules kara reaktīvais dzinējs kļuva par plaši izmantojamu piedziņas metodi..

Turboreaktors rada vairākus trūkumus veiktspējā ar zemskaņas ātrumu, piemēram, efektivitāti un troksni; tāpēc, lai samazinātu šīs problēmas, tika izstrādāti uzlaboti varianti, kuru pamatā bija turboreaktīvie dzinēji. Turbokompresori tika izstrādāti jau 1940. gados, bet mazākas efektivitātes dēļ tie netika izmantoti līdz 1960. gadiem, kad Rolls-Royce RB.80 Conway kļuva par pirmo turbopūtes dzinēju.

Vairāk par Turbojet Engine

Aukstā gaisa, kas nonāk caur ieplūdi, aksiālās plūsmas kompresora nākamajos posmos tiek saspiests līdz augstam spiedienam. Parastā reaktīvā dzinēja gaisa plūsmā tiek veiktas vairākas kompresijas pakāpes, un katrā posmā paaugstinot spiedienu uz augstāku līmeni. Mūsdienu turboreaktīvie dzinēji var radīt spiediena attiecības līdz pat 20: 1, pateicoties uzlabotajām kompresora pakāpēm, kas izstrādātas ar aerodinamiskiem uzlabojumiem un mainīgu kompresora ģeometriju, lai katrā posmā panāktu optimālu saspiešanu..

Gaisa spiediens paaugstina arī temperatūru, un, sajaucoties ar degvielu, rodas degošs gāzes maisījums. Šīs gāzes sadedzināšana palielina spiedienu un temperatūru līdz ļoti augstam līmenim (1200 oC un 1000 kPa), un gāze izplūst caur turbīnas lāpstiņām. Turbīnas sadaļā gāze pieliek spēku turbīnas asmeņiem un pagriež turbīnas vārpstu; parastā reaktīvā dzinējā šis vārpstas darbs virza motora kompresoru.

Tad gāze tiek virzīta caur sprauslu, un tas rada lielu daudzumu vilces, ko var izmantot, lai darbinātu lidmašīnu. Izplūdes gāzē ātrums var būt daudz lielāks par skaņas ātrumu. Jet dzinēja darbību ideāli modelē Braitonas cikls.

Turboreaktīvie dzinēji ir neefektīvi zemā ātruma lidojumā, un optimālā veiktspēja pārsniedz Mach 2. Vēl viens turboreaktīvu trūkums ir tāds, ka turboreaktīvie dzinēji ir ārkārtīgi trokšņaini. Tomēr ražošanas vienkāršības un neliela ātruma dēļ tās joprojām tiek izmantotas vidēja attāluma kruīza raķetēs.

Vairāk par Turbofan Engine

Turbofan dzinējs ir uzlabota turboreaktīvā dzinēja versija, kurā vārpstas darbs tiek izmantots, lai vadītu ventilatoru, kas ievada lielu gaisa daudzumu, saspiež un tieši caur izplūdes gāzi rada vilci. Daļu gaisa ieplūdes izmanto, lai vadītu reaktīvo dzinēju serdē, bet otra daļa tiek virzīta atsevišķi caur kompresoru sēriju un tiek virzīta caur sprauslu, neveicot degšanu. Šī atjautīgā mehānisma dēļ turbokompresoru dzinēji ir mazāk trokšņaini un nodrošina lielāku vilci.

Augsts apvedceļš

Gaisa apvedceļa koeficientu definē kā attiecību starp gaisa masas plūsmas ātrumiem, kas izvadīti caur ventilatora disku, kas apiet motora serdi, neveicot degšanu, un masas plūsmas ātrumu, kas iet caur degšanas procesā iesaistīto motora serdi, lai iegūtu mehānisku enerģija, kas darbina ventilatoru un rada vilci. Augsta apvedceļa konstrukcijā lielāko daļu vilces veido no apvedceļa plūsmas, bet zemā apvedceļā - no plūsmas caur motora serdi. Dzinēji ar lielu apvedceļu parasti tiek izmantoti komerciālos nolūkos, lai samazinātu troksni un mazinātu degvielas patēriņu, un zemu apvedceļa dzinējus izmanto gadījumos, kad nepieciešama lielāka jaudas un svara attiecība, piemēram, militāriem iznīcinātājiem.

Kāda ir atšķirība starp Turbojet un Turbofan motoriem?

• Turboreaktīvie dzinēji bija pirmais gaisa kuģu gaisa elpojošais gāzturbīnu dzinējs, savukārt turbofāns ir uzlabots turboreaktīvo dzinēju variants, izmantojot reaktīvo dzinēju, lai darbinātu ventilatoru, lai radītu vilci (turbofāna centrā ir gāzes turbīna).

• Turboreaktīvie dzinēji ir efektīvi pie lielākiem ātrumiem (virsskaņas) un rada lielu troksni, savukārt turbodzinēji ir efektīvi gan ar zemskaņas ātrumu, gan ar skaņas ātrumu un rada mazāku troksni..

• Pašreiz īpašos militāros nolūkos tiek izmantoti turboreaktīvie dzinēji, bet gan militārā, gan komerciālā gaisa kuģa dzinējspēka vēlamākā izvēle joprojām ir turbodzinējs..

• Turboreaktivitātē vilci tīri rada izplūde no gāzes turbīnas, savukārt turbopūtes motoros daļu vilces rada apvedceļa plūsma..

Diagrammas avots:

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg