Разлика между Turbojet и Turbofan
Share
Turbojet vs Turbofan
Турбореактивният двигател е въздушно дишащ газов турбинен двигател, осъществяващ цикъл на вътрешно горене по време на работа. Той също принадлежи към типа реакционен двигател на двигателните двигатели на самолета. Сър Франк Уитъл от Обединеното кралство и Ханс фон Охайн от Германия, независимо разработиха концепцията за практическите двигатели в края на 30-те години на миналия век, но едва след Втората световна война, реактивният двигател се превърна в широко използван задвижващ метод.
Турбореактивният двигател създава няколко недостатъка в производителността при дозвукови скорости, като ефективност и шум; Следователно, на базата на турбореактивните двигатели са разработени модерни варианти, за да се намалят до минимум тези проблеми. Турбовентилаторите са разработени още през 40-те години, но не се използват поради по-ниската ефективност до 60-те години, когато Rolls-Royce RB.80 Conway става първият двигател с турбовентилатор.
Повече за Turbojet Engine
Студеният въздух, който влиза през всмукателния въздух, се компресира до високо налягане в последователните етапи на компресор на аксиален поток. В обикновен реактивен двигател, въздушният поток преминава през няколко етапа на компресия и на всеки етап повишава налягането до по-високо ниво. Съвременните турбореактивни двигатели могат да произвеждат съотношения на налягането до 20: 1 благодарение на усъвършенстваните етапи на компресора, проектирани с аеродинамични подобрения и променлива геометрия на компресора, за да се постигне оптимална компресия на всеки етап.
Притискането на въздуха също повишава температурата и при смесване с горивото се получава горима смес от газове. Изгарянето на този газ повишава налягането и температурата до много високо ниво (1200 oC и 1000 kPa) и газът се изтласква през лопатките на турбината. В турбинната секция газът упражнява сила върху лопатките на турбината и завърта вала на турбината; при общ реактивен двигател тази работа на вала задвижва компресора на двигателя.
Тогава газът се насочва през дюза и това създава голямо количество тяга, която може да се използва за захранване на самолет. При изпускателната система скоростта на газа може да бъде много по-висока от скоростта на звука. Работата на двигателя Jet е идеално моделирана от цикъла на Брейтон.
Турбожетите са неефективни при полет с ниска скорост, а оптималната производителност е извън Mach 2. Друг недостатък на турбореактивите е, че турбореактивите са изключително шумни. Въпреки това те все още се използват в кризисните ракети със среден обхват поради простотата на производство и ниската скорост.
Повече за Turbofan Engine
Turbofan двигателят е усъвършенствана версия на турбореактивния двигател, при която работата на вала се използва за задвижване на вентилатора, който поема голямо количество въздух, компресира и директно през изпускателната система, за да генерира тяга. Част от всмукателния въздух се използва за задвижване на реактивния двигател в сърцевината, докато другата част се насочва отделно чрез серия от компресори и се насочва през дюзата, без да се подлага на горене. Поради този гениален механизъм турбовентилаторните двигатели са по-малко шумни и осигуряват по-голяма тяга.
Двигател с висок байпас
Коефициентът на байпас на въздуха се определя като съотношението между масовите дебити на въздуха, изтеглени през вентилаторен диск, който заобикаля сърцевината на двигателя без да се подлага на изгаряне, и масовия дебит, преминаващ през сърцевината на двигателя, който участва в изгарянето, за да се получи механично енергия за задвижване на вентилатора и създаване на тяга. При висок байпасов дизайн по-голямата част от тягата се развива от байпасния поток, а при ниския байпас - от потока през сърцевината на двигателя. Двигателите с висок байпас обикновено се използват за търговски приложения за по-ниския им шум и горивна ефективност, а двигателите с нисък байпас се използват там, където се изискват по-високи съотношения мощност към тегло, например военни изтребители.
Каква е разликата между двигателите Turbojet и Turbofan?
• Турбожетите са първият въздушно дишащ газов турбинен двигател за самолетите, докато турбофанът е усъвършенстван вариант на турбореактив, използващ реактивен двигател за задвижване на вентилатор за генериране на тяга (турбофанът има газова турбина в основата).
• Турбожетите са ефективни при по-високи скорости (свръхзвукови) и издават голям шум, докато турбовентилаторите са ефективни както при звукови скорости, така и при трансконични скорости и произвеждат по-малко шум.
• Турбожетите се използват в специфични военни приложения в момента, но турбовентилаторът остава най-предпочитаният избор за задвижване както за военни, така и за търговски самолети.
• При турбореактивен тяга тягата се генерира чисто от изгорелите газови турбини, докато при двигателите с турбовентилатор част от тягата се генерира от байпасния поток.
Източник на диаграмата:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jet_engine.svg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Turbofan_operation_lbp.svg
