Turbowaaiermotor

'n Turbowaaiermotor is 'n soort lugsuigstraalmotor wat wyd in vliegtuigaandrywing gebruik word. Die woord turbowaaier is 'n kombinasie van verwysings na die vorige generasie motortegnologie van die straalmotor en die bykomende waaier fase. Dit bestaan uit 'n gasturbinemotor wat meganiese energie uit verbranding verkry^[1] en 'n ingebuisde skroef wat die meganiese energie van die gasturbine gebruik om lug agtertoe te forseer. Dus, terwyl al die lug wat deur 'n turbostraal ingeneem word deur die verbrandingskamer en turbines gaan, omseil sommige van daardie lug hierdie komponente in 'n turbowaaiermotor. 'n Turbowaaiermotor kan dus beskou word as 'n straalmotor wat gebruik word om 'n ingebuisde skroef aan te dryf, met beide wat bydra tot die stukrag.

Die verhouding van die massavloei van lug wat die motorkern omseil tot die massavloei van lug wat deur die kern gaan, word die omleidingsverhouding genoem. Die motor produseer stukrag deur 'n kombinasie van hierdie twee gedeeltes wat saamwerk. Motors wat meer straalstukrag gebruik relatief tot waaierstukrag, staan bekend as lae-omleiding turbowaaiers; omgekeerd staan diegene wat aansienlik meer waaierstukrag as straalstukrag het, bekend as hoë-omleiding.^[2]^[3] Die meeste kommersiële lugvaartstraalmotors wat gebruik word, is van die hoë-omleiding-tipe,en die meeste moderne vegvliegtuigmotors is lae-omleidings.^[4]^[5]Nabranders word gebruik op lae-omleiding turbowaaiermotors met omleiding en kernmenging voor die nabrander.

Moderne turbowaaiers het óf 'n groot enkelstapwaaier óf 'n kleiner waaier met verskeie stadiums. 'n Vroeë konfigurasie het 'n laedrukturbine en waaier in 'n enkele agter-gemonteerde eenheid gekombineer.

Beginsels

Die turbowaaiermotor was ontwerp om die brandstof verbruik van die straalmotor te verbeter. Die doelwit word bereik deur meer lug te beweeg, die volume te vermeerder en snelheid van die motor te verminder teenoor die turbomotor. Die doelwit word bereik deur meganies 'n ingebuisde skroef by te voeg eerder as om viskositeit kragte te gebruik.^[6]'n Vakuumpomp word saam met die waaier gebruik soos aanvanklik deur ontwerper Frank Whittle beoog is.^[7]

Whittle het in Maart 1936 vlugsnelhede van 800 km/h in sy Britse patent 471,368 Verbeterings met betrekking tot die voortstuwing van vliegtuig voorsien, waarin hy die beginsels agter die turbowaaier beskryf het,^[8] hoewel dit destyds nie as sodanig genoem is nie. Terwyl die turbostraalmasjien die gas van sy termodinamiese siklus as sy dryfstraal gebruik, is daar twee nadele aan hierdie ontwerp vir vliegtuigsnelhede onder 800 km/h wat deur die turbowaaier aangespreek word.

Omloopverhouding

Die omloopverhouding is die verhouding tussen die hoeveelheid lug wat deur die "verbypad" stroom in vergelyking met die hoeveelheid lug wat deur die verbrandingskamer stroom. As 'n turbowaaier 'n omloopverhouding van 5 het, beteken dit dat vir elke kilogram lug wat deur die verbrandingskamer stroom, daar 5 kilogram lug deur die verbypad stroom. Vegvliegtuie het dikwels motors met 'n omloopverhouding van minder as 1,^[4]^[5] maar die motore van die meeste moderne kommersiële vliegtuie het omloopverhoudings van 5 of meer.^[2]^[3]

Turbowaaiers werk taamlik stil, veral as hulle 'n hoë omloopverhouding het. Die vuurwarm lug wat uit 'n straalmotor kom maak baie lawaai. In 'n turbowaaier word die warm lugstraal omhels deur 'n straal koue lug uit die omloop en die resultaat is 'n baie laer geraasvlak.

Verwysings

↑ Marshall Brain (April 2000). "How Gas Turbine Engines Work". howstuffworks.com. Besoek op 24 November 2010.
1 2 Hall, Nancy (5 Mei 2015). "Turbofan Engine". Glenn Research Center. NASA. Besoek op 25 Oktober 2015. Most modern airliners use turbofan engines because of their high thrust and good fuel efficiency.
1 2 Michael Hacker; David Burghardt; Linnea Fletcher; Anthony Gordon; William Peruzzi (18 Maart 2009). Engineering and Technology. Cengage Learning. p. 319. ISBN 978-1-285-95643-5. Besoek op 25 Oktober 2015. All modern jet-powered commercial aircraft use high bypass turbofan engines [...]
1 2 Verma, Bharat (1 Januarie 2013). Indian Defence Review: Apr–Jun 2012. Lancer Publishers. p. 18. ISBN 978-81-7062-259-8. Besoek op 25 Oktober 2015. Military power plants may be divided into some major categories – low bypass turbofans that generally power fighter jets…
1 2 Frank Northen Magill, red. (1993). Magill's Survey of Science: Applied science series, Volume 3. Salem Press. p. 1431. ISBN 9780893567088. Most tactical military aircraft are powered by low-bypass turbofan engines.
↑ Thrust Augmentation with Mixer/Ejector systems, Presz, Reynolds, Hunter, AIAA 2002-0230, p.3
↑ Gas Turbine Aerothermodynamics With Special Reference To Aircraft propulsion, Sir Frank Whittle 1981,ISBN 0 08 026719 X, p.217
↑ Gas Turbine Aerothermodynamics With Special Reference To Aircraft propulsion, Sir Frank Whittle 1981,ISBN 0 08 026719 X, p.218

[stuffworks-1] Marshall Brain (April 2000). "How Gas Turbine Engines Work". howstuffworks.com. Besoek op 24 November 2010.

[Hall-2] 1 2 Hall, Nancy (5 Mei 2015). "Turbofan Engine". Glenn Research Center. NASA. Besoek op 25 Oktober 2015. Most modern airliners use turbofan engines because of their high thrust and good fuel efficiency.

[HackerBurghardt2009-3] 1 2 Michael Hacker; David Burghardt; Linnea Fletcher; Anthony Gordon; William Peruzzi (18 Maart 2009). Engineering and Technology. Cengage Learning. p. 319. ISBN 978-1-285-95643-5. Besoek op 25 Oktober 2015. All modern jet-powered commercial aircraft use high bypass turbofan engines [...]

[Verma2013-4] 1 2 Verma, Bharat (1 Januarie 2013). Indian Defence Review: Apr–Jun 2012. Lancer Publishers. p. 18. ISBN 978-81-7062-259-8. Besoek op 25 Oktober 2015. Military power plants may be divided into some major categories – low bypass turbofans that generally power fighter jets…

[Magill-5] 1 2 Frank Northen Magill, red. (1993). Magill's Survey of Science: Applied science series, Volume 3. Salem Press. p. 1431. ISBN 9780893567088. Most tactical military aircraft are powered by low-bypass turbofan engines.

[6] Thrust Augmentation with Mixer/Ejector systems, Presz, Reynolds, Hunter, AIAA 2002-0230, p.3

[7] Gas Turbine Aerothermodynamics With Special Reference To Aircraft propulsion, Sir Frank Whittle 1981,ISBN 0 08 026719 X, p.217

[8] Gas Turbine Aerothermodynamics With Special Reference To Aircraft propulsion, Sir Frank Whittle 1981,ISBN 0 08 026719 X, p.218

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]