Turbojet vs Turbofan
Turboreaktyvinis variklis yra oru kvėpuojantis dujų turbininis variklis, kuris veikimo metu atlieka vidaus degimo ciklą. Jis taip pat priklauso orlaivio varomųjų variklių reakcijos variklių tipui. Seras Frankas Whittle'as iš Jungtinės Karalystės ir Hansas von Ohainas iš Vokietijos XX a. ketvirtojo dešimtmečio pabaigoje savarankiškai sukūrė praktinių variklių koncepciją, tačiau tik po Antrojo pasaulinio karo reaktyvinis variklis tapo plačiai naudojamu varymo metodu.
Turboreaktyvinis variklis turi keletą trūkumų, susijusių su veikimu ikigarsiniu greičiu, pvz., efektyvumą ir triukšmą; todėl, siekiant sumažinti šias problemas, buvo sukurti pažangūs variantai, pagrįsti turboreaktyviniais varikliais. Turboventiliatoriai buvo sukurti jau XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje, tačiau dėl mažesnio efektyvumo jie nebuvo naudojami iki septintojo dešimtmečio, kai Rolls-Royce RB.80 Conway tapo pirmuoju serijiniu turboventiliatoriaus varikliu.
Daugiau apie turboreaktyvinį variklį
Š altas oras, patenkantis per įleidimo angą, yra suspaudžiamas iki aukšto slėgio nuosekliuose ašinio srauto kompresoriaus etapuose. Įprastame reaktyviniame variklyje oro srautas patiria keletą suspaudimo etapų ir kiekviename etape slėgis pakeliamas iki aukštesnio lygio. Šiuolaikiniai turboreaktyviniai varikliai gali sukurti net 20:1 slėgio santykį dėl pažangių kompresoriaus pakopų, sukurtų su aerodinaminiais patobulinimais ir kintama kompresoriaus geometrija, kad būtų užtikrintas optimalus suspaudimas kiekviename etape.
Oro slėgis taip pat padidina temperatūrą, o sumaišius su kuru susidaro degiųjų dujų mišinys. Deginant šias dujas, slėgis ir temperatūra pakyla iki labai aukšto lygio (1200 oC ir 1000 kPa), o dujos stumiasi per turbinos mentes. Turbinos sekcijoje dujos veikia jėga turbinos mentes ir sukasi turbinos veleną; įprastame reaktyviniame variklyje šis veleno darbas varo variklio kompresorių.
Tuomet dujos nukreipiamos per purkštuką, o tai sukuria didelę trauką, kurią galima panaudoti orlaiviui maitinti. Išmetimo sistemoje dujų greitis gali būti gerokai didesnis už garso greitį. Reaktyvinio variklio veikimas idealiai modeliuojamas pagal Braitono ciklą.
Turboreaktyviniai lėktuvai yra neefektyvūs skrendant mažu greičiu, o optimalus našumas yra didesnis nei 2 Mach. Kitas turboreaktyvinių lėktuvų trūkumas yra tai, kad turboreaktyviniai lėktuvai yra labai triukšmingi. Tačiau jos vis dar naudojamos vidutinio nuotolio sparnuotosiose raketose dėl gamybos paprastumo ir mažo greičio.
Daugiau apie turboventiliatoriaus variklį
Turboventiliatoriaus variklis yra pažangi turboreaktyvinio variklio versija, kurios velenas varomas ventiliatoriumi, kuris paima didelius oro kiekius, suspaudžiamas ir nukreipiamas per išmetimą, kad būtų sukurta trauka. Dalis oro įsiurbimo angos naudojama reaktyviniam varikliui varyti šerdyje, o kita dalis yra nukreipiama atskirai per keletą kompresorių ir nukreipiama per purkštuką nedegant. Dėl šio išradingo mechanizmo turboventiliatoriaus varikliai yra mažiau triukšmingi ir užtikrina didesnę trauką.
Aukšto aplinkkelio variklis
Oro apėjimo santykis apibrėžiamas kaip oro masės srauto, išleidžiamo per ventiliatoriaus diską, kuris apeina variklio šerdį nesudegdamas, ir masės srauto, praeinančio per variklio šerdį, kuris dalyvauja degimas, kad būtų gaminama mechaninė energija, kuria varomas ventiliatorius ir sukuriama trauka. Aukšto aplinkkelio konstrukcijoje didžioji traukos dalis sukuriama iš aplinkkelio srauto, o esant žemam aplinkkeliui - iš srauto per variklio šerdį. Didelio apėjimo varikliai paprastai naudojami komerciniams tikslams dėl mažesnio triukšmo ir degalų efektyvumo, o mažo apėjimo varikliai naudojami ten, kur reikalingas didesnis galios ir svorio santykis, pvz., kariniuose naikintuvuose.
Kuo skiriasi turboreaktyviniai ir turboreaktyviniai varikliai?
• Turboreaktyviniai varikliai buvo pirmasis oru kvėpuojantis dujų turbininis variklis orlaiviuose, o turboreaktyvinis ventiliatorius yra pažangus turboreaktyvinis variklis, kuris varo ventiliatorių, kad sukurtų trauką (turboventiliatoriaus šerdyje yra dujų turbina).
• Turboreaktyviniai varikliai efektyviai veikia esant didesniam greičiui (viršgarsinis) ir skleidžia didelį triukšmą, o turboventiliatoriai efektyviai veikia esant tiek ikigarsiniam, tiek transgarsiniam greičiui ir skleidžia mažiau triukšmo.
• Turboreaktyviniai varikliai šiuo metu naudojami specifiniuose kariniuose įrenginiuose, tačiau turboventiliatorius tebėra tinkamiausias pasirinkimas tiek kariniams, tiek komerciniams orlaiviams.
• Turboreaktyviniuose varikliuose trauką sukuria tik išmetamosios dujos iš dujų turbinos, o varikliuose su turboventiliatoriais dalį traukos sukuria aplinkkelio srautas.
Diagrama Š altinis:
en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
